EJERCICIOS DE BIOENERGETICA

1. En el msculo la creatina-P es una reserva de energa: Creatina-P + ADP + H+ ATP + creatina.

El ATP producido queda disponible para la contraccin muscular. En las condiciones de equilibrio (msculo en reposo), las concentraciones de ATP, ADP, creatina-P y creatina son: 4mM, 0,013 mM, 25 mM y 13 mM, respectivamente. Sabiendo que G para la hidrlisis del ATP es de 7,3 Kcal/mol, calcular: a) Keq de esta reaccin en el msculo; b) G de la reaccin, y c) G de la hidrlisis: Creatina-P + H2O Creatina + Pi.

Sol: a) 160, b) 3Kcal/mol, c) 10,3 Kcal/mol.

2. Calcular el desplazamiento de la situacin de equilibrio debido al acoplamiento de la hidrlisis de una molcula de ATP, en la reaccin: A B; G= 4 kcal/mol, G para la hidrlisis del ATP=7,3 Kcal/mol.

Sol: -3,3Kcal/mol.

3. La glucosa-6P se hidroliza enzimticamente a pH 7 y 25 C hasta glucosa y Pi. Si la concentracin inicial de Glucosa-6P fue de 0,1 M y en el equilibrio el 0,05% de la glucosa-6P permaneci como tal, calcular: a) Keq e G para la hidrlisis de la Glucosa-6P y b) Keq e G para la sntesis de la Glucosa-6P.

Sol: A) Keq 199,8, G-3136.09cal/mol, b) Keq 5,005x 10-3 G 3138cal/mol.

4. Calcular los valores de G del estado estndar para la disociacin del cido actico a los siguientes valores de pH: a) pH 0 y b) pH 5. Ka=1,75x10-5.

Sol: a) 6485,7cal/mol b) 13304 cal/mol.

5. Calcular G para la hidrlisis del ATP a pH 7 y a 25 C en condiciones de estado estacionario (anlogas a las que pueden darse en una clula viva) en las que las concentraciones de ATP, ADP y Pi se mantienen igual a 10-3, 10-4 y 10-2 M, respectivamente. G a pH 7y 25C= -7,7 kcal/mol.

Sol: -11792 cal/mol.

6. El G de la hidrlisis del ATP a pH 7 y a 25C es 7,7 kcal/mol. El G de la hidrlisis de la glucosa-6P a pH 7 y a 25C es 3,14 kCal/mol. Calcular G y la Keq para la reaccin entre la glucosa y el ATP, catalizada por la hexoquinasa.

7. Sol: G -4,56Kcal/mol, Keq 2,21x 103.

8. Calcular la Keq total y el G total a pH 7 y a 25C para la conversin del cido fumrico en cido ctrico en presencia de los enzimas, cosustratos y cofactores adecuados.

Sol: Keq 18,72, G -1735 cal/mol.

9. La Keq para la reaccin de la Fructosa-1,6-bisfofato aldolasa (FBP) a 25C y pH 7 (escrita en la direccin de formacin de triosa fosfato) es aproximadamente 10-4, G = 5,456 kcal/mol. Calcular las concentraciones de FBP, de dihidroxiacetona fosfato (DHAP) y de gliceraldehido 3 fosfato (G3P) en el equilibrio cuando la concentracin inicial de FBP es: a) 1M; b) 10-2 M; c) 2 x 10-4 M d) 10-5 M.

Sol:a) 0,99M y 0,0095M, b) 0,999M y 0,000951M, c) 0,0001M y 0,0001M d) 0,999M y 9x 10-6M.

10. La enzima lactato deshidrogenasa cataliza la reaccin:

NADH + Piruvato Lactato + NAD+

Calcular la reaccin espontnea que se produce y su G cuando a pH 7 se dan las siguientes relaciones entre concentraciones: a) Lactato/piruvato=1, NAD+/NADH=1; b)Lactato/piruvato=1000, NAD+/NADH= 1000. E0 NADH/NAD+=-0,32 V; E0 Lactato/piruvato=-0,19V.

Sol: a) reaccin espontnea, b) reaccin espontnea.

11. La conversin de glucosa en cido lctico a pH 7 y 25C tiene una G total de 52,0 Kcal/mol. En una clula anaerobia esta conversin se acopla a la sntesis de dos molculas de ATP por molcula de glucosa. Calcular: a) G de la reaccin total acoplada, b) eficiencia de la conservacin de energa en el proceso, c) con esa eficiencia cuntos moles de ATP por mol de glucosa podrn obtenerse en condiciones de metabolismo aerobio, dnde la glucosa se oxida hasta CO2 y H2O (G = -686,0 kcal/mol), d) calcular el G para la oxidacin total acoplada a la sntesis de ATP.

Sol: a) 36,6Kcal/mol. b) 29,6%. c) 26 moles. d) -482950cal/mol.