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QUIMICA FISICA III
TUTORIA 27-29 Octubre 2014
1. La enzima Barnasa cataliza la reacción de rotura de una hebra de ARN mediante un
mecanismo ácido-base. Mediante cálculos mecanico-cuánticos se ha obtenido la
superficie de energía potencial de la primera etapa (step 1).
Base 1
Base 1
R1
R1
His102
O
H
HN
His102
NH
O
H
HC
O
H
OH
P
O
O
H
HN
O
O
Glu73
NH
Step 1
H
HC
O
O
O
P
O
H
HO
Glu73
O
Base 2
Base 2
O
O
O
H
H
HC
R2
H
OH
O
H
H
HN
NH
O
O
His102
HC
O
O
P
H
OH
R1
O
H
HC
R2
Base 1
Base 1
R1
His102
H
H
O
H
HN
HO
Glu73
O
Base 2
O
H
HC
O
O
O
H
HO
N
P
Step 2
O
Glu73
O
Base 2
HO
O
H
H
HC
R2
H
OH
O
H
H
HC
R2
H
OH
1
D(O2’, H2’) - D(H2’,OE2
GLU73) (Å)
0.5
0
-0.5
-1
2
2.5
3
3.5
D(O2’, P)
(Å)
a) Trace el posible camino de mínima energía localizando sobre la superficie las
posibles estructuras estacionarias (reactivos, estado de transición, intermedio y
productos). Dar la geometría aproximada de los estados estacionarios.
b) Dibuje el perfil de energía potencial (variación de la energía potencial a lo largo del
camino de reacción) aproximado. Dar el valor aproximado de la energía de activación
y de la energía de reacción.
2. a) En un libro de Química Física aparece el siguiente enunciado de un problema:
Calcular, haciendo uso de la teoría de colisiones, la constante de velocidad para la
reacción H2+I2  2HI a 700 K; utilizando un diámetro de colisión de 1 Å y una energía
de activación de 40 kcal mol-1.
b) Calcula el factor estérico comparando el resultado obtenido con el valor
experimental determinado a esa misma temperatura (6,42x 10-2 l·mol-1·s-1). ¿Qué
conclusión obtienes?
c) Repite el cálculo del factor estérico sabiendo que las secciones eficaces de colisión
son (H2) ≈ 0,27 nm2 y (I2)≈1,2 nm2.
Solución: a) 2.77·10-2 l·mol-1·s-1 b) p=2.32 c) p=0.11
3. La siguiente superficie de energía potencial (SEP) corresponde al proceso de
metilación del acetato de guanidinio catalizado por la enzima GNMT. La SEP se ha
trazado en función de la distancia SD-CE y la distancia NE-HE:
Localiza sobre la superficie las posibles estructuras estacionarias, indicando su
naturaleza (reactivos, productos, intermedios y estructuras de transición) y trace
el/los posible(s) camino(s) de mínima energía para la reacción.
kcal·mol-1
NE-HE (Å)
3.0
2.0
1.0
1.5
2.5
3.5
SD-CE (Å)