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Questão

Em um estudo sobre a catálise enzimática, foi analisado o perfil energético de uma reação química com e sem a presença da enzima. O gráfico representa a variação da energia ao longo do progresso da reação, destacando o estado inicial, o estado de transição e o produto final. Considere que a enzima atua diminuindo a energia de ativação, sem alterar as energias dos reagentes e produtos. A velocidade da reação é diretamente influenciada pela altura da barreira energética que deve ser superada, porém a adoção da enzima não modifica a constante de equilíbrio da reação, pois não altera as energias relativas dos estados inicial e final.

Com base nesse contexto, assinale a alternativa que representa corretamente a diferença entre os perfis energéticos da reação catalisada e não catalisada, considerando as energias dos reagentes, estado de transição e produtos.

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Resolução

Esta questão aborda o efeito das enzimas sobre o perfil energético de uma reação química, exigindo do aluno a compreensão dos conceitos de energia de ativação, estado de transição, equilíbrio químico e função catalítica das enzimas. O raciocínio parte da análise do gráfico de energia potencial versus progresso da reação: a enzima diminui a energia de ativação (pico energético), facilitando a formação do estado de transição e aumentando a velocidade da reação. No entanto, ela não altera as energias dos reagentes nem dos produtos, ou seja, o saldo energético (\Delta G) e a constante de equilíbrio permanecem inalterados. Assim, a alternativa correta deve mostrar duas curvas com o mesmo ponto inicial (reagentes) e final (produtos), mas com o pico da catalisada mais baixo. As alternativas incorretas distorcem algum desses conceitos fundamentais.

Comentários por alternativa

  1. A Um gráfico com duas curvas: a não catalisada apresenta um pico energético mais alto do que a catalisada, enquanto ambas possuem os mesmos níveis de energia nos reagentes e produtos, evidenciando que a enzima reduz apenas a energia de ativação sem alterar o equilíbrio químico.
    A alternativa A está correta porque descreve fielmente o efeito da enzima: diminuição da energia de ativação (pico energético mais baixo), sem alterar as energias dos reagentes e produtos. Isso mantém o equilíbrio químico e representa corretamente o papel catalítico da enzima.
  2. B Um gráfico onde a curva catalisada apresenta um pico energético mais alto que a não catalisada, indicando que a enzima aumenta a energia de ativação, o que resultaria em diminuição da velocidade da reação, contrariando a função catalítica.
    A alternativa B está errada pois afirma que a enzima aumenta a energia de ativação, o que contraria o conceito de catálise: enzimas sempre diminuem a energia de ativação, aumentando a velocidade da reação.
  3. C Um gráfico no qual ambas as curvas possuem alturas idênticas dos picos de energia, mas a reação catalisada mostra produtos com energia significativamente menor do que a não catalisada, indicando alteração no equilíbrio espontaneamente favorecida pela enzima.
    A alternativa C está incorreta porque sugere que a enzima altera a energia dos produtos, mudando o equilíbrio da reação, o que não ocorre — enzimas não afetam o saldo energético nem a constante de equilíbrio.
  4. D Um gráfico em que a curva sem enzima tem um pico energético menor que a catalisada, além de o nível energético dos produtos ser mais alto que o dos reagentes na reação catalisada, sugerindo que a enzima altera a termodinâmica da reação desfavoravelmente.
    A alternativa D está errada ao afirmar que a reação sem enzima tem pico energético menor e que a enzima eleva a energia dos produtos, o que contradiz a função catalítica e a neutralidade da enzima sobre o saldo energético.
  5. E Um gráfico mostrando que as energias iniciais dos reagentes são diferentes entre a reação catalisada e a não catalisada, mas ambas as curvas possuem a mesma energia de ativação, indicando que a enzima modifica as energias dos reagentes sem influenciar a velocidade da reação.
    A alternativa E está incorreta porque diz que a enzima altera a energia dos reagentes e não interfere na energia de ativação, o que é oposto ao real efeito catalítico: a enzima reduz a energia de ativação, sem modificar os níveis energéticos dos reagentes.

Flashcards

Perguntas pontuais sobre o tema desta questão. Toque no card para virar e use as setas para navegar.

1 / 7
1. Como a diminuição da energia de ativação por uma enzima afeta a constante de equilíbrio da reação?
A diminuição da energia de ativação por uma enzima não altera a constante de equilíbrio, pois não modifica as energias dos reagentes e produtos.
2. Por que uma enzima não altera o \Delta G (variação de energia livre) de uma reação química?
Porque enzimas apenas reduzem a energia de ativação, sem afetar as energias iniciais e finais dos reagentes e produtos, mantendo o \Delta G constante.
3. O que caracteriza o estado de transição em uma reação catalisada por enzima?
O estado de transição é um ponto de máxima energia, cuja altura é reduzida pela enzima, facilitando a conversão de reagentes em produtos.
4. Em que situação uma enzima pode afetar o rendimento de uma reação química?
A enzima não afeta o rendimento teórico, mas pode aumentar a taxa de formação de produtos em determinado intervalo de tempo.
5. Como o perfil energético de uma reação catalisada se diferencia do de uma reação não catalisada em um gráfico?
No gráfico, a reação catalisada apresenta um pico energético mais baixo, mas os níveis de energia dos reagentes e produtos permanecem iguais.
6. É possível uma enzima tornar uma reação termodinamicamente desfavorável em favorável?
Não, pois enzimas não alteram o saldo energético da reação; apenas facilitam reações já espontâneas.
7. Se uma enzima for inibida, o que acontece com a energia de ativação da reação?
A energia de ativação volta ao valor original da reação não catalisada, diminuindo a velocidade da reação.

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