1 Determine el valor de ΔGo’ para la reacción de isomerización de dihidroxiacetona fosfato (DHAP) a gliceraldehído-3-fosfato (GAP), si en el equilibrio la relación GAP y DHAP es de 0.0475 a 25oC (298oK) y pH de 7.

...

6 Calcule la Keq. para la siguiente reacción, si el ΔG°’ es de 5000 cal/mol

Glucosa–1– P + H2O Glucosa + Pi[pic 13]

7 Calcular los valores del potencial neto de oxido reducción y del ΔG para cada una de las siguientes reacciones e indique si la reacción ocurre espontáneamente en condiciones apropiadas de pH y temperatura (pH 7, 37°C)

a). NADH + H+ + CoQ NAD+ + CoQH2[pic 14]

b) CoQH2 + 2[Citocromo b-Fe+3] CoQ + 2[Citocromo b-Fe+2][pic 15]

c) 2[Fd-Fe+2] + NADP+ + 2H+ 2[Fd-Fe+3] + NADPH + H+[pic 16]

A continuación se anotan los valores de Δε°, en volts de las semireacciones

NAD+ + 2 H + + 2 e - NADH + H+ - 0.32[pic 17]

CoQ + 2H+ + 2e - CoQH2 +0.04[pic 18]

Citocromo b-Fe+3 + 1e - Citocromo b-Fe+2 +0.07[pic 19]

Fd-Fe+3 + 1e - Fd-Fe+2 - 0.43[pic 20]

8 ¿Cuáles de las reacciones que se anotan a continuación pueden acoplarse a la formación de ATP a partir de ADP y Pi?.

a). Fosfoenolpiruvato + H2O Piruvato + Pi Keq = 2.5 x 1010[pic 21]

b) 3–P–Glicerato 2–P–Glicerato Keq = 1.8 x 10 –1[pic 22]

c) Fructosa–6–P + H2O Fructosa + Pi ΔG°, = -3.2 Kcal/mol[pic 23]

d) Succinil–S–CoA + H2O Succinato + CoA-SH ΔG°, = -11 Kcal/mol [pic 24]

9 En la glicólisis la fosforilación de la glucosa está acoplada a la hidrólisis de ATP según las reacciones:

Glucosa + Pi 6-P-Glu + H2O ΔG°, = +3.3 Kcal/mol[pic 25]

ATP + H2O ADP + Pi ΔG°, = - 7.3 Kcal/mol[pic 26]

Calcule el ΔG°, y la Keq de la reacción completa.

10 En el musculo la creatina fosfato es un reservorio de alta energía, En ejercicio intenso, el grupo fosforilo se transfiere al ADP para regeneración rápida de ATP. El ΔGo’ de hidrólisis de la creatina fosfato es de -10.3Kcal/mol, mientras que el ΔGo’ de hidrólisis del ATP es de -7.3 Kcal/mol.

Determina el ΔGo’ de la reacción acoplada de transferencia del grupo fosforilo de la creatina fosfato al ADP.

Creatina fosfato + H2O creatina + Pi ΔGo’= -10.3Kcal/mol[pic 27]

ATP + H2O ADP +Pi ΔGo’ = -7.3Kcal/mol[pic 28]

Determine además el valor de la constante de equilibrio para la misma reacción.

Que implica este valor de la constante de equilibrio.

11 La formación de acetil-CoA a partir de acetato es una reacción que requiere ATP

Acetato + ATP + CoA acetil-CoA + AMP +PPi[pic 29]

Los ΔGo’ de hidrólisis son los siguientes:

Acetil-CoA + H2O Acetato + CoA + H+ ΔGo’= -7.5Kcal/mol[pic 30]

ATP + H2O AMP +PPi ΔGo’ = -10.9Kcal/mol[pic 31]

Calcula el ΔGo’ de la reacción de síntesis de acetil-CoA.

El PPi (Pirofosfato inorgánico) formado en la reacción anterior se hidroliza a 2Pi rápidamente in vivo. El ΔGo’ de hidrólisis de PPi es -4.6Kcal/mol. Calcula el ΔGo’ para la reacción global. Qué efecto tiene la hidrólisis del PPi sobre la formación de acetil-CoA?

12 Mediante los ΔGo´ de formación, determina el ΔGo´ de la reacción de oxidación de la glucosa hasta lactato. Indica que proporción de esta energía se empleó para sintetizar ATP en la fosforilación a nivel de sustrato (considera que en glicolisis anaerobia se producen 2moles de ATP por mol de glucosa). Explica además que ha pasado con la energía remanente.

C6H12O6 2 CH3CHOHCOO- + 2 H+[pic 32]

Sustancia ΔGo´ de formación Kcal/mol Sustancia Eo´

Glucosa -219.43 FAD/FADH2 -0.22

Piruvato -113.54 NAD/NADH+H+ -0.32

Agua -56.74 O/H2O +0.82

Oxigeno 0.0

Bioxido de carbono -94.35

Lactato -123.87

H+ -40.01 (pH 7)

Etanol -41.81

Amoniaco -3.94

13 En la glicolisis aerobia, el piruvato no se transforma en lactato sino continúa su degradación hasta CO2. Determina ahora cual es la energía libre de Gibbs de la oxidación hasta bióxido de carbono y agua del piruvato, nuevamente a partir de los calores de formación de los participantes en la reacción.

CH3COCOO- + H+ + 2O2 3CO2 + 2H2O [pic 34][pic 33]

14 Con los datos del ejercicio 12 determina el ΔGo´ de la oxidación total de la glucosa hasta bióxido de carbono y agua.

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O[pic 35]

Considerando que en el proceso biológico se producen 30 ATPs, determina que proporción de esta energía se ha utilizado para sintetizar tal cantidad de ATP.

15 Como seguramente recuerdas la energía libre de Gibbs es diferente en condiciones estándar que en condiciones reales, en condiciones reales el ΔG de hidrólisis de ATP es de aproximadamente -12Kcal/mol, entonces, ¿Qué proporción en condiciones reales, de la energía libre producida durante la oxidación de la glucosa es utilizada para sintetizar ATP? Y cuanta energía se disipa.

16 En una muestra de eritrocitos humanos se han determinado concentraciones de ATP = 2,25 mM, ADP = 0,25 mM y Pi = 1,65 mM. Sabiendo que el ΔG'º(pH 7) de la hidrólisis de ATP es de -30,5 kJ/mol y R = 8,315 J/mol.ºK,

a) Calcular el ΔG' de la hidrólisis de ATP.

b) Calcular el ΔG' de la síntesis de ATP.