Glicólise é um processo que ocorre nas células, convertendo glicose em piruvato. Durante a prática de exercícios físicos que demandam grande quantidade de esforço, a glicose é completamente oxidada na presença de O2. Entretanto, em alguns casos, as células musculares podem sofrer um déficit de O2 e a glicose ser convertida em duas moléculas de ácido lático. As equações termoquímicas para a combustão da glicose e do ácido lático são, respectivamente, mostradas a seguir:
O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente porque
A) libera 112 kJ por mol de glicose.
B) libera 467 kJ por mol de glicose.
C) libera 2 688 kJ por mol de glicose.
D) absorve 1 344 kJ por mol de glicose.
E) absorve 2 800 kJ por mol de glicose.
Resolução em Texto
Matérias Necessárias para a Solução da Questão:
- Termoquímica, Bioquímica, Glicólise
Nível da Questão: Médio
Gabarito: Alternativa A (libera 112 kJ por mol de glicose)
🔹 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 Comando da Questão:
“O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente porque…”
Palavras-chave:
- Glicólise
- Combustão da glicose
- Termoquímica
- Reações anaeróbicas e aeróbicas
📌 Objetivo:
A questão pede para analisar o processo energético da glicólise anaeróbica e entender por que ele é menos eficiente do que o processo aeróbico.
⚠️ Dica Geral: Sempre que a questão envolver reações químicas e energia liberada ou absorvida, utilize a Lei de Hess para calcular corretamente o valor de ΔH da equação global!
🔹 Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
O que é a Glicólise?
- A glicólise é o processo pelo qual a glicose (C6H12O6) é quebrada em piruvato para gerar energia.
- Ocorre no citoplasma das células e pode seguir dois caminhos:
- Aeróbico (presença de O2) → O piruvato entra no Ciclo de Krebs e na cadeia respiratória, gerando energia máxima.
- Anaeróbico (falta de O2) → O piruvato é convertido em ácido lático, gerando menos energia.
Reações Termoquímicas na Questão:
- Combustão da glicose:
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
ΔH = −2800 kJ - Combustão do ácido lático:
CH3CH(OH)COOH (s) + 3 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 3 H2O (l)
ΔH = −1344 kJ
O que a Lei de Hess nos permite fazer?
- Se duas reações termoquímicas estão relacionadas, podemos somá-las e manipular suas equações para encontrar o valor de ΔH da reação global desejada.
- No nosso caso, precisamos obter a reação:
C6H12O6 (s) → 2 CH3CH(OH)COOH (s)
🔹 Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
Trechos-chave do enunciado:
- “A glicose é completamente oxidada na presença de O2.”
- Isso indica que o processo aeróbico libera mais energia.
- “Na ausência de O2, a glicose é convertida em duas moléculas de ácido lático.”
- Aqui, o processo é menos eficiente, pois a glicose não é totalmente degradada.
Interpretação:
- No metabolismo aeróbico, a glicose libera 2800 kJ ao ser totalmente oxidada.
- No metabolismo anaeróbico, a glicose é parcialmente convertida em ácido lático, resultando em menor liberação de energia.
- Precisamos determinar quanto de energia é liberado no processo anaeróbico para compará-lo ao aeróbico.
🔹 Passo 4: Desenvolvimento do Raciocínio e Cálculos
Passo 1: Definir a reação desejada
A glicose se converte em duas moléculas de ácido lático:
C6H12O6 (s) → 2 CH3CH(OH)COOH (s)
Passo 2: Aplicar a Lei de Hess
Temos as seguintes reações termoquímicas:
- Combustão da glicose:
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
ΔH = −2800 kJ - Combustão do ácido lático (multiplicada por 2):
2 CH3CH(OH)COOH (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
ΔH = −2688 kJ - Inverter a segunda equação para formar ácido lático a partir de CO2 e H2O:
6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → 2 CH3CH(OH)COOH (s)
ΔH = +2688 kJ
Passo 3: Somar as equações
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)
ΔH = −2800 kJ
6 CO2 (g) + 6 H2O (l) → 2 CH3CH(OH)COOH (s)
ΔH = +2688 kJ
Resultado da soma:
C6H12O6 (s) → 2 CH3CH(OH)COOH (s)
ΔH = −112 kJ
Ou seja, o processo anaeróbico libera apenas 112 kJ por mol de glicose, sendo muito menos eficiente que a combustão completa (2800 kJ).
🔹 Passo 5: Análise das Alternativas
✅ Alternativa A – Libera 112 kJ por mol de glicose (Correta) ✅
- O cálculo mostrou que o processo libera 112 kJ por mol de glicose, conforme determinado pela Lei de Hess.
❌ Alternativa B – Libera 467 kJ por mol de glicose (Errada) ❌
- O valor não corresponde ao ΔH correto, o que indica erro de cálculo.
❌ Alternativa C – Libera 2688 kJ por mol de glicose (Errada) ❌
- Esse valor corresponde à combustão de 2 mols de ácido lático, não da glicose.
❌ Alternativa D – Absorve 1344 kJ por mol de glicose (Errada) ❌
- O processo libera energia, não absorve.
❌ Alternativa E – Absorve 2800 kJ por mol de glicose (Errada) ❌
- O valor 2800 kJ se refere à combustão completa da glicose, não à conversão anaeróbica.
⚠️ Dica Geral: Sempre analise as unidades e os valores de energia nas equações termoquímicas!
🔹 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Conclusão:
O processo anaeróbico é menos vantajoso energeticamente, pois não oxida completamente a glicose, resultando na liberação de apenas 112 kJ por mol, enquanto a combustão completa geraria 2800 kJ.
Por que a alternativa correta é a A?
- O cálculo usando a Lei de Hess mostrou que a conversão anaeróbica da glicose em ácido lático libera 112 kJ.
🔍 Resumo Final:
- Processo aeróbico libera 2800 kJ.
- Processo anaeróbico libera apenas 112 kJ.
- ✅ Alternativa correta: A (Libera 112 kJ por mol de glicose).
