Diferencie
e
; onde eles se situam num gráfico da reação enzimática?
Passo 1
O enunciado pede para diferenciar três quantidades termodinâmicas/cinéticas –
,
e
– e indicar onde cada uma aparece num diagrama de energia livre ao longo da coordenada de reação de uma enzima. Vamos usar conceitos de termodinâmica de reação (variação de energia livre) e cinética enzimática (energia de ativação).
Passo 2
Definição de
e
:
– é a variação de energia livre de Gibbs sob as condições reais da reação (concentrações, pH, temperatura etc.). Matematicamente,
–
–
é a variação de energia livre padrão “bioquímica” (pH 7, todas as outras espécies em
,M,
C). É dada por
onde
é a constante de equilíbrio ajustada ao pH 7.
Passo 3
Definição de
:
– é a energia livre de ativação, ou seja, a diferença de energia livre entre o estado inicial (reagentes) e o estado de transição (TS).
–
É essa barreira que a enzima reduz, acelerando a reação.
Passo 4
Localização num diagrama energia livre vs. coordenada de reação:
- Eixo vertical =
(energia livre); eixo horizontal = coordenada de reação (de reagentes a produtos). - Ponto inicial = reagentes; ponto final = produtos. A diferença vertical entre esses pontos é
(sob condições reais) ou (se considerarmos a linha de base das condições padrão bioquímicas). - No topo do pico intermediário aparece o estado de transição (TS). A altura desse pico acima do ponto inicial é
. - Em reações catalisadas, a curva é “achatada”: o pico (estado de transição) fica mais baixo, ou seja,
, mas os pontos inicial e final (e, portanto, e ) permanecem iguais.