PROBLEMAS A DESARROLLAR

1. En una reacción clave de la glicólisis, la dihidroxiacetona fosfato (DHAP) sé isomeriza a gliceraldehído-3-fosfato (G3P):

H2COH H-C=O | |C=O H-C-OH Go’ = +7.5 kJ/mol | |

H2COPO32- H2COPO3

2-

DHAP G3P

a) En qué sentido es favorable la reacción?b) Calcule la constante de equilibrio y la fracción del equilibrio del G3P a 37oC.c) En la célula, la disminución del G3P permite que la reacción proceda en sentido

opuesto. ¿Cuál será el G° si la concentración del G3P es mantenida siempre a 1/100 de la concentración de DHAP?

2 Si una solución de glucosa 0.1M de 1 fosfato es incubada con una cantidad catalítica de fosfoglucomutasa, la glucosa 1 fosfato es transformada hasta glucosa 6 fosfato, En equilibrio, las concentraciones de los componentes de la reacción son:

G1P 4.5 x 10-3 MG6P 9.6 x 10-2 M

Glucosa 1 fosfato Glucosa 6 fosfatoCalcular la Keq’ y el G°’ para esta reacción a 25°C

3 La fructosa-1,6-difosfato puede convertir la glucosa-1-fosfato mediante reacciones consecutivas:

Reacción 1: fructosa difosfatasafructosa-1,6-difosfato + H2O fructosa-6-fosfato + Pi

G°’1 = -3800 cal/mol

Reacción 2: fosfohexoisomerasafructosa-6-fosfato glucosa-6-fosfato

K’eq2 = 2.0

Reacción 3: fosfoglucomutasa glucosa-6-fosfato glucosa-1-fosfato

K’eq3 = 0.0526

A partir de estos datos calcule la constante de equilibrio K’eq total, y el cambio de energía libre G°’ total de toda la reacción.

4 Calcule el G’ de la hidrólisis del fosfoenolpiruvato (PEP) a fósforo inorgánico (Pi) y piruvato. Utilice la siguiente información:

piruvato quinasaPEP + ADP piruvato + ATP K’eq1= 3.2 x 103

ATPasaATP + H2O ADP + Pi G°’2= -7700 cal/mol

5 En la hidrólisis del ATP a ADP + Pi la concentración en equilibrio del ATP es tan pequeño para ser medido de modo exactoUn mejor método para determinar la K’eq y así G°’ de la reacción es usando la siguiente reacción catalizado por la glutamina-sintasa

G°’ATP + glutamato + NH+

3 ADP + Pi + glutamina -3.9 Kcal/mol

glutamato + NH+3 glutamina + H2O 3.4 Kcal/mol

Cuál es el G°’ de la hidrólisis del ATP a ADP de acuerdo a estos datos y el K’eq

6 Calcule los valores de G°’ para las siguientes reacciones

a) Fosfocreatina + ADP Creatina + ATPb) ATP + Fructosa ADP + Fructosa-6-fosfato

Energía libre estándar de hidrólisis de algunos compuestos fosforiladosG°’ (Kcal/mol)

Fosfocreatina -10.3ATP ( ADP + Pi ) -7.3Fructosa-6-fosfato -3.8

7 Una medida directa del cambio de energía estándar asociada con la hidrólisis del ATP es técnicamente difícil debido a las cantidades pequeñas del ATP residuales en el equilibrio, es difícil medir exactamente. El valor de G°’ puede ser calculado indirectamente, sin embargo, apartir de las constantes de equilibrio de otras dos reacciones enzimáticas.

Glucosa 6 fosfato + H2O Glucosa + Pi K’eq = 270

ATP + Glucosa ADP + glucosa 6 fosfato K’eq = 890Usando la información calcule el cambio el cambio de energía estándar bioquímico de la hidrólisis del ATP a 25°C