conceitos de bioenergética - instituto de química · o que é reação ou cinética? ... note...
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Conceitos de Bioenergética
Módulo 10
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O que é Equilíbrio?
O que é Reação ou Cinética?
Por que as “coisas” reagem?
Por exemplo Vinagre + Soda , Fe + O2
Por que “excesso” de energia tende ao mínimo?Por que “excesso” de energia tende ao mínimo?
Aonde vai esta “Energia”?
O ser vivo está em Equilíbrio??
O que significa Estado Estacionário??
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Entra Calorias (alimentos, nutrientes)
Retira Energia : Oxidação
Mantém “estado” fora do Equilíbrio
Como mede Energia? Termômetro!!! Calorímetro de Gelo
Quantas Calorias tem um punhado de arroz?? Queima e mede o∆T
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Lembra PV = nRT , considera 1 mol R ~ 2 cal/grau T ~ 300 grau K
PV à 25 C ~ 600 cal ou 0.6 Kcal..
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Lei Zero da Termodinâmica:
Quando dois objetos estão separadamente em equilíbrio térmicoCom um terceiro. Eles estão em equilíbrio!
E tem a mesma Temperatura
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Estado Inicial
Estado Final
Depende do Caminho
��������
����
����
����
����
Funções de Estado: Pressão – Volume – Temperatura
Energia Interna – Entalpia – Entropia Note são só definições FUNCIONAIS e úteis!!!
E claro expressando relações entre observáveis e coisas que se pode“medir” ex. PV = nRT → observou-se que a relação é verdadeirapara gases.
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Universo
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Note Q e W não são funções de estado.
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Princípio da Conservação de Energia
Euniverso= Constante ; ∆E = Zero
1a lei da Termodinâmica. Como se sabe isto? não se sabe..É Lei advinda da observação
Entalpia H,
H = E + PV conteúdo calórico
PV é trabalho...P = força/área V = volume ou área x lado,
Logo PV = força x distância = Trabalho!!
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2a Lei da Termodinâmica
A Entropia do Universo aumenta em qualquer processo, ou “ é
impossível retirar calor de reservatório frio para um quente e ao
mesmo tempo converter parte do trabalho em calor” Clausius
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O que é Entropia
Variação no número de estados com a temperatura.Pensa no elétron (hummm!!!) quanto vale S a T = 0 K???
S do universo sempre aumenta !!! Expansão!! Ruídos do espaço!!
S em sistemas fechados pode dimnuir !!!!!
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Não existe máquina perfeita pois sempre S aumenta!!!
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Equilíbrio Químico o que representa?
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Kw = [H+] [OH-], seja Kw ou Keq = Kw . [H2O], representa quantoTem de produto/reagente e isto é MENSURÁVEL!!!
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Como exprimir Keq em função da Energética do Sistema?
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G = H - TS
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Como fazer uma avaliação rápida!!!
Associa H com ligação química e S com número de estados
N2 + 3 H2 <=> 2 NH3
1a moléc. 3s moléc. 2s moléc.| | |
Qual a previsão o equilíbrio será dirigido por H ou por S??
Note ambos H e S são energias cal/mol e cal/grau . Eles são opostosDaí G = Energia útil!!!!!
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∆G = ∆H – T ∆S
Da dependência de Keq vs T temos;
∆Go = -RT lnKeq
∆G = ∆Go + RT ln [Pi/Ri]
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∆G é CRITÉRIO DE ESPONTANEIDADE
∆G > Zero não vai
∆G = Zero equilíbrio
∆G < Zero VAI, VAI, VAI...
OK ∆G diz que tem muita energia! OBA...
da para “roubar energias!!!”
As energias (H, G) só dependem do estado inicial e final e não do Caminho!!!
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Reações não favoráveis podem se tornar favoráveis!
A ↔ B + C ∆G 0 = + 5 Kcal/mol
B ↔ D ∆G 0 = - 8 Kcal/mol____________________________________________________________________
A ↔ D + C ∆G 0 = - 3 Kcal/mol
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ATP
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ATP NÃO É RESERVA !!!
ATP hidrolisa lentamente !!!
ATP é baum para:
fosforilar grupos Pifosforilar grupos Pi
fazer reações favoráveis
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ATP + H2O <=> ADP + inorganic phosphate (Pi)
∆Go' = -7.3 kcal. mol-1
∆Go' o ‘ é para 37 C e pH = 7,0
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????? ???
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Acoplamento com ATP desloca equilíbrios por uma fator
de 100.000.000 !!!!
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Balanço ATP/ADP é sinalizador metabólico!!!
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Outros composto com alta energia
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Reserva energética de ~Pi no músculo
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No metabolismo o que a célula, organismo faz é :
1- Estamos fora do equilíbrio. Como segura a parada?
Necessitamos alimentos.
O que fazer? “Sensores” sentem a carga energética (ATP/ADP)O que fazer? “Sensores” sentem a carga energética (ATP/ADP)
ATP ↑ sínteses , reserva, etc.
Moléculas Coadjuvantes NAD, FAD redoxCoenzimaA grupos acil (gasolina!)
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