Pregunta 3 · Química UAB 2023

Pregunta 3 (1,5 punts). Cinètica i equilibri enzimàtic

Considera el mecanisme reversible següent constituït per dues etapes elementals (directa i inversa), representatiu de la formació d'un complex entre un enzim (E) i el seu substrat (S):

$$\mathrm{E}_{(aq)} + \mathrm{S}_{(aq)} \rightleftharpoons \mathrm{ES}_{(aq)} \quad K_{eq} = 10^{-2}$$

a.

Escriu quina relació existeix entre les constants de velocitat dels processos elemental directe i invers ($k_1$ i $k_{-1}$) i la constant d'equilibri $K_{eq}$.

b.

Avalua i raona la certesa de l'afirmació següent: «A temperatura i pressió constants es produiran complexos ES de forma continuada fins a consumir per complet la quantitat de S present».

c.

Justifica formalment, fent ús dels principis de la cinètica i de la termodinàmica químiques, per quin motiu un biocatalitzador no desplaça la posició de l'equilibri químic (la proporció relativa d'espècies en equilibri) i únicament escurça el temps necessari per atènyer-lo. (Cal incloure els conceptes clau següents: energia lliure de Gibbs del sistema, constants de velocitat i constant d'equilibri).