A síntese de glutamina a partir de glutamato e amônia é uma reação endergônica nas condições padrão:
glutamato +NH3 <=ftharpoons glutamina De
Assumindo uma solução contendo ATP, ADP, Pi, NH3, glutamina e glutamato, todos na mesma concentração de 1 M , diga e justifique se devemos ter síntese ou quebra de glutamina na presença de E2 (sem E1) e na presença de E1(sem E2).

Passo 1

Então, vamos lá! O exercício fala sobre a síntese da glutamina a partir do glutamato e da amônia, que é uma reação que requer energia (ela é endergônica). A equação da reação é:
Glutamato + NH3 <=ftharpoons Glutamina De
A gente tem uma solução com ATP, ADP, Pi (fosfato inorgânico), NH₃, glutamina e glutamato, todos na concentração de 1 M. O que precisamos descobrir é se, na presença apenas de E2 (sem E1) e apenas de E1 (sem E2), vai rolar a síntese ou a quebra da glutamina.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que significa a variação de Gibbs ( De). Ela nos diz se uma reação vai ocorrer espontaneamente. Se De for negativa, a reação é espontânea na direção que escrevemos; se for positiva, ela não é espontânea e precisa de energia.
Aqui, De, o que significa que, nas condições padrão, a síntese da glutamina não é espontânea.

Passo 3

Agora, vamos falar sobre E1 e E2. Em bioquímica, muitas vezes usamos essas siglas para representar diferentes enzimas ou etapas enzimáticas. Supondo que:
  • E1 esteja relacionado com a síntese da glutamina (talvez uma sintase que usa ATP para ligar glutamato e NH₃).
  • E2 esteja relacionado com a quebra da glutamina (talvez uma glutaminase que converte glutamina de volta para glutamato e NH₃).

Passo 4

Como todas as substâncias estão a 1 M, a concentração não vai influenciar o De. Mas temos ATP e ADP na solução, o que indica que a célula tem energia disponível para impulsionar reações que precisam dessa energia, como a síntese da glutamina.

Passo 5

Vamos analisar os dois cenários:
  1. Presença de E2 (sem E1):
    • E2 promove a quebra da glutamina em glutamato e NH₃.
    • Como E1 não está presente para sintetizar glutamina, a reação vai favorecer a quebra.
    • Portanto, há quebra da glutamina.
  2. Presença de E1 (sem E2):
    • E1 promove a síntese da glutamina usando glutamato e NH₃.
    • Mesmo sendo uma reação endergônica, a presença de ATP e ADP na solução fornece a energia necessária para que E1 impulsione a síntese.
    • Portanto, há síntese da glutamina.

Resposta

Na presença de E2 (sem E1), ocorre quebra da glutamina, e na presença de E1 (sem E2), ocorre síntese da glutamina.

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