Nas seguintes reações químicas são liberadas, respectivamente, energias de 52
e
:
a) Calcule a energia produzida na oxidação completa do ácido lático a
.
b) Quantos moles de ATP poderiam ser sintetizados no processo com eficiência de
?
b) Quantos moles de ATP poderiam ser sintetizados no processo com eficiência de
Passo 1
O enunciado dá duas reações e as energias liberadas (valores por mol de glicose):
- Reação 1: glicose → 2 ácido lático. Energia liberada:
. - Reação 2:
. Energia liberada: .
O que o problema pede:
(a) Calcular a energia produzida na oxidação completa do ácido lático a e
.
(b) Quantos mols de ATP poderiam ser sintetizados nesse processo se a eficiência for .
(a) Calcular a energia produzida na oxidação completa do ácido lático a
(b) Quantos mols de ATP poderiam ser sintetizados nesse processo se a eficiência for
Passo 2
Entendendo a lógica energética (ideia-chave).
- A segunda reação dá a energia total liberada quando 1 mol de glicose é totalmente oxidado:
por mol de glicose. - A primeira reação mostra que a conversão de 1 mol de glicose em 2 mols de ácido lático libera
.
Portanto, se eu partir de glicose e primeiro formar 2 lactatos (liberando) e depois oxidar esses 2 lactatos completamente até e , a soma das energias deve igualar os da oxidação direta da glicose. Logo, a energia liberada ao oxidar os 2 mols de ácido lático é a diferença entre e .
Cálculo da diferença:
Isso significa que a oxidação de
mols de ácido lático (formados a partir de
mol de glicose) libera
.
Para achar a energia por mol de ácido lático, dividimos por
:
Passo 3
Explicando como passar dessa energia para ATP (conceitos e fórmulas).
- O ATP guarda energia: a síntese de
mol de ATP (ADP + Pi → ATP) requer, em condições padrão bioquímicas aproximadas, energia próxima de . Aqui usaremos esse valor porque é o comumente empregado em exercícios e estimativas bioenergéticas. - Eficiência significa a fração da energia química liberada que é efetivamente convertida em energia armazenada em ATP. Se a eficiência é
, apenas da energia liberada pode ser usada para sintetizar ATP; o restante vira calor, perdas, etc.
Fórmula para número de mols de ATP sintetizáveis a partir de uma energia disponível
:
Onde:
-
é a energia liberada pelo processo (em ), - eficiência é
para , -
é .
Passo 4
Aplicando a fórmula para um mol de ácido lático.
- Energia disponível por mol de ácido lático:
(do Passo 2). - Energia útil para ATP com
de eficiência:
- Mols de ATP formados por mol de ácido lático:
Arredondando de forma razoável: aproximadamente
mols de ATP por mol de ácido lático oxidado.
Passo 5
Extensão para 1 mol de glicose (opcional, para ligar com o enunciado inicial).
- Como 1 mol de glicose gera 2 mols de ácido lático, a oxidação completa desses 2 mols dá, com
de eficiência, o dobro do ATP calculado por mol de ácido lático:
ou seja, aproximadamente
mols de ATP por mol de glicose quando consideramos apenas a energia da oxidação dos lactatos e
de eficiência.
Resposta
(a)
por
mols de ácido lático (formados a partir de 1 mol de glicose); portanto
de ácido lático.
(b) (com
de eficiência).
(b) (por mol de glicose, oxidando os 2 lactatos) (com
de eficiência).
(b)
(b) (por mol de glicose, oxidando os 2 lactatos)