The unfolding reaction for many small proteins can be represented by the equilibrium:

You may assume that the protein folding reaction takes place in a single step. The position of this equilibrium changes with temperature; the melting temperature \(T_m\) is defined as the temperature at which half of the molecules are unfolded and half are folded.

The intensity of the fluorescence signal at a wavelength of 356 nm of a \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) sample of the protein Chymotrypsin Inhibitor 2 (CI2) was measured as a function of temperature over the range 58 to 66 °C:

A \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) sample in which all of the protein molecules are folded gives a fluorescence signal of 21 units at 356 nm. A \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) sample in which all of the protein molecules are unfolded gives a fluorescence signal of 43 units.

3.1 Assuming that the fluorescence intensity from each species is directly proportional to its concentration, calculate the fraction, \(x\), of unfolded molecules present at each temperature.

3.2 Give an expression for the equilibrium constant, \(K\), in terms of \(x\), and hence calculate the value of \(K\) at each temperature.

3.3 Estimate the value of \(T_m\) for this protein (to the nearest 1 °C).

Assuming that the values of \(\Delta H^\circ\) and \(\Delta S^\circ\) for the protein unfolding reaction are constant with temperature then:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

where \(C\) is a constant.

3.4 Plot a suitable graph and hence determine the values of \(\Delta H^\circ\) and \(\Delta S^\circ\) for the protein unfolding reaction.

[If you have been unable to calculate values for \(\Delta H^\circ\) and \(\Delta S^\circ\), you should use the following incorrect values for the subsequent parts of the problem:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 Calculate the equilibrium constant for the unfolding reaction at 25 °C.

[If you have been unable to calculate a value for \(K\), you should use the following incorrect value for the subsequent parts of the problem: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

The first order rate constant for the CI2 protein folding reaction can be determined by following the fluorescence intensity when a sample of unfolded protein is allowed to refold (typically the pH of the solution is changed). The concentration of protein when a \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) sample of unfolded CI2 was allowed to refold was measured at a temperature of 25 °C:

3.6 Plot a suitable graph and hence determine the value of the rate constant for the protein folding reaction, \(k_f\), at 25 °C.

[If you have been unable to calculate the value for \(k_f\), you should use the following incorrect value for the subsequent parts of the question: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 Determine the value of the rate constant for the protein unfolding reaction, \(k_u\), at 25 °C.

3.8 At 20 °C the rate constant for the protein folding reaction is \(33\ \mathrm{s^{-1}}\). Calculate the activation energy for the protein folding reaction.

Official English text of the problem.

Die Entfaltungsreaktion vieler kleiner Proteine lässt sich durch das folgende Gleichgewicht darstellen:

Sie dürfen annehmen, dass die Proteinfaltungsreaktion in einem einzigen Schritt abläuft. Die Lage dieses Gleichgewichts ändert sich mit der Temperatur; die Schmelztemperatur \(T_m\) ist als die Temperatur definiert, bei der die Hälfte der Moleküle entfaltet und die andere Hälfte gefaltet ist.

Die Intensität des Fluoreszenzsignals bei einer Wellenlänge von 356 nm einer \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) Lösung des Proteins Chymotrypsin-Inhibitor 2 (CI2) wurde im Bereich von 58 bis 66 °C in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen:

Eine \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) Lösung, in der alle Proteinmoleküle gefaltet sind, liefert bei 356 nm ein Fluoreszenzsignal von 21 Einheiten. Eine \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) Lösung, in der alle Proteinmoleküle entfaltet sind, liefert ein Fluoreszenzsignal von 43 Einheiten.

3.1 Berechnen Sie unter der Annahme, dass die Fluoreszenzintensität jeder Spezies direkt proportional zu ihrer Konzentration ist, den Anteil \(x\) der entfalteten Moleküle bei jeder Temperatur.

3.2 Geben Sie einen Ausdruck für die Gleichgewichtskonstante \(K\) in Abhängigkeit von \(x\) an und berechnen Sie damit den Wert von \(K\) bei jeder Temperatur.

3.3 Schätzen Sie den Wert von \(T_m\) für dieses Protein (auf 1 °C gerundet).

Unter der Annahme, dass die Werte von \(\Delta H^\circ\) und \(\Delta S^\circ\) für die Proteinentfaltungsreaktion temperaturunabhängig sind, gilt:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

wobei \(C\) eine Konstante ist.

3.4 Zeichnen Sie ein geeignetes Diagramm und bestimmen Sie daraus die Werte von \(\Delta H^\circ\) und \(\Delta S^\circ\) für die Proteinentfaltungsreaktion.

[Falls Sie keine Werte für \(\Delta H^\circ\) und \(\Delta S^\circ\) berechnen konnten, verwenden Sie für die folgenden Teilaufgaben die nachstehenden falschen Werte:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 Berechnen Sie die Gleichgewichtskonstante der Entfaltungsreaktion bei 25 °C.

[Falls Sie keinen Wert für \(K\) berechnen konnten, verwenden Sie für die folgenden Teilaufgaben den nachstehenden falschen Wert: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

Die Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung der Faltungsreaktion des Proteins CI2 lässt sich bestimmen, indem man die Fluoreszenzintensität verfolgt, während sich eine Probe des entfalteten Proteins wieder faltet (üblicherweise wird dazu der pH-Wert der Lösung geändert). Bei der Rückfaltung einer \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) Lösung von entfaltetem CI2 wurde die Proteinkonzentration bei einer Temperatur von 25 °C gemessen:

3.6 Zeichnen Sie ein geeignetes Diagramm und bestimmen Sie daraus den Wert der Geschwindigkeitskonstante der Proteinfaltungsreaktion \(k_f\) bei 25 °C.

[Falls Sie den Wert für \(k_f\) nicht berechnen konnten, verwenden Sie für die folgenden Teilaufgaben den nachstehenden falschen Wert: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 Bestimmen Sie den Wert der Geschwindigkeitskonstante der Proteinentfaltungsreaktion \(k_u\) bei 25 °C.

3.8 Bei 20 °C beträgt die Geschwindigkeitskonstante der Proteinfaltungsreaktion \(33\ \mathrm{s^{-1}}\). Berechnen Sie die Aktivierungsenergie der Proteinfaltungsreaktion.

Aufgabentext aus dem offiziellen englischen Text übersetzt.

Birçok küçük proteinin açılma tepkimesi aşağıdaki denge ile gösterilebilir:

Protein katlanma tepkimesinin tek basamakta gerçekleştiğini varsayabilirsiniz. Bu dengenin konumu sıcaklıkla değişir; erime sıcaklığı \(T_m\), moleküllerin yarısının açılmış, yarısının ise katlanmış olduğu sıcaklık olarak tanımlanır.

Kimotripsin İnhibitörü 2 (CI2) proteininin \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) derişimli bir örneğinin 356 nm dalga boyundaki floresans sinyalinin şiddeti, 58 ile 66 °C aralığında sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ölçülmüştür:

Protein moleküllerinin tamamının katlanmış olduğu \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) derişimli bir örnek, 356 nm'de 21 birimlik bir floresans sinyali verir. Protein moleküllerinin tamamının açılmış olduğu \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) derişimli bir örnek ise 43 birimlik bir floresans sinyali verir.

3.1 Her bir türden kaynaklanan floresans şiddetinin o türün derişimiyle doğru orantılı olduğunu varsayarak, her sıcaklıkta bulunan açılmış moleküllerin kesrini, \(x\), hesaplayınız.

3.2 Denge sabiti \(K\) için \(x\) cinsinden bir ifade yazınız ve buradan her sıcaklıktaki \(K\) değerini hesaplayınız.

3.3 Bu protein için \(T_m\) değerini tahmin ediniz (en yakın 1 °C'ye yuvarlayınız).

Proteinin açılma tepkimesi için \(\Delta H^\circ\) ve \(\Delta S^\circ\) değerlerinin sıcaklıkla değişmediği varsayılırsa:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

Burada \(C\) bir sabittir.

3.4 Uygun bir grafik çiziniz ve bu grafikten proteinin açılma tepkimesi için \(\Delta H^\circ\) ve \(\Delta S^\circ\) değerlerini belirleyiniz.

[\(\Delta H^\circ\) ve \(\Delta S^\circ\) değerlerini hesaplayamadıysanız, sorunun sonraki kısımlarında aşağıdaki yanlış değerleri kullanınız:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 Açılma tepkimesinin 25 °C'deki denge sabitini hesaplayınız.

[\(K\) değerini hesaplayamadıysanız, sorunun sonraki kısımlarında aşağıdaki yanlış değeri kullanınız: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

CI2 proteininin katlanma tepkimesinin birinci dereceden hız sabiti, açılmış protein içeren bir örneğin yeniden katlanmasına izin verildiğinde floresans şiddeti izlenerek belirlenebilir (genellikle çözeltinin pH'ı değiştirilir). Açılmış CI2'nin \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) derişimli bir örneğinin yeniden katlanmasına izin verildiğinde, protein derişimi 25 °C sıcaklıkta ölçülmüştür:

3.6 Uygun bir grafik çiziniz ve bu grafikten proteinin katlanma tepkimesinin 25 °C'deki hız sabitini, \(k_f\), belirleyiniz.

[\(k_f\) değerini hesaplayamadıysanız, sorunun sonraki kısımlarında aşağıdaki yanlış değeri kullanınız: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 Proteinin açılma tepkimesinin 25 °C'deki hız sabitini, \(k_u\), belirleyiniz.

3.8 Proteinin katlanma tepkimesinin 20 °C'deki hız sabiti \(33\ \mathrm{s^{-1}}\)'dir. Proteinin katlanma tepkimesinin aktivasyon enerjisini hesaplayınız.

Soru metni resmi İngilizce metinden çevrilmiştir.

La reacción de desplegamiento de muchas proteínas pequeñas puede representarse mediante el equilibrio:

Puede suponerse que la reacción de plegamiento de la proteína tiene lugar en una sola etapa. La posición de este equilibrio cambia con la temperatura; la temperatura de fusión \(T_m\) se define como la temperatura a la que la mitad de las moléculas están desplegadas y la otra mitad están plegadas.

Se midió la intensidad de la señal de fluorescencia a una longitud de onda de 356 nm de una muestra de \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) de la proteína inhibidor de la quimotripsina 2 (CI2) en función de la temperatura en el intervalo de 58 a 66 °C:

Una muestra de \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) en la que todas las moléculas de proteína están plegadas da una señal de fluorescencia de 21 unidades a 356 nm. Una muestra de \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) en la que todas las moléculas de proteína están desplegadas da una señal de fluorescencia de 43 unidades.

3.1 Suponiendo que la intensidad de fluorescencia de cada especie es directamente proporcional a su concentración, calcule la fracción, \(x\), de moléculas desplegadas presentes a cada temperatura.

3.2 Escriba una expresión para la constante de equilibrio, \(K\), en función de \(x\) y, a partir de ella, calcule el valor de \(K\) a cada temperatura.

3.3 Estime el valor de \(T_m\) para esta proteína (redondeado al grado Celsius más próximo).

Si se supone que los valores de \(\Delta H^\circ\) y \(\Delta S^\circ\) para la reacción de desplegamiento de la proteína no varían con la temperatura, entonces:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

donde \(C\) es una constante.

3.4 Trace una gráfica adecuada y, a partir de ella, determine los valores de \(\Delta H^\circ\) y \(\Delta S^\circ\) para la reacción de desplegamiento de la proteína.

[Si no ha podido calcular los valores de \(\Delta H^\circ\) y \(\Delta S^\circ\), utilice los siguientes valores incorrectos en los apartados posteriores del problema:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 Calcule la constante de equilibrio de la reacción de desplegamiento a 25 °C.

[Si no ha podido calcular un valor de \(K\), utilice el siguiente valor incorrecto en los apartados posteriores del problema: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

La constante de velocidad de primer orden de la reacción de plegamiento de la proteína CI2 puede determinarse siguiendo la intensidad de fluorescencia cuando se permite que una muestra de proteína desplegada vuelva a plegarse (normalmente se modifica el pH de la disolución). Se midió la concentración de proteína a una temperatura de 25 °C cuando se permitió que una muestra de \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) de CI2 desplegada volviera a plegarse:

3.6 Trace una gráfica adecuada y, a partir de ella, determine el valor de la constante de velocidad de la reacción de plegamiento de la proteína, \(k_f\), a 25 °C.

[Si no ha podido calcular el valor de \(k_f\), utilice el siguiente valor incorrecto en los apartados posteriores de la pregunta: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 Determine el valor de la constante de velocidad de la reacción de desplegamiento de la proteína, \(k_u\), a 25 °C.

3.8 A 20 °C, la constante de velocidad de la reacción de plegamiento de la proteína es \(33\ \mathrm{s^{-1}}\). Calcule la energía de activación de la reacción de plegamiento de la proteína.

Enunciado traducido del texto oficial en inglés.

许多小分子蛋白质的去折叠反应可用以下平衡表示：

可以假设蛋白质折叠反应是一步反应。此平衡的位置随温度而变化；熔解温度 \(T_m\) 定义为一半分子处于去折叠态、另一半分子处于折叠态时的温度。

在 58 至 66 °C 的温度范围内，测量浓度为 \(1.0\ \mu\mathrm{M}\)（\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)）的胰凝乳蛋白酶抑制剂 2（CI2）蛋白质样品在 356 nm 波长处的荧光信号强度随温度的变化：

对于浓度为 \(1.0\ \mu\mathrm{M}\)、所有蛋白质分子均处于折叠态的样品，其在 356 nm 处的荧光信号为 21 个单位。对于浓度为 \(1.0\ \mu\mathrm{M}\)、所有蛋白质分子均处于去折叠态的样品，其荧光信号为 43 个单位。

3.1 假设每种形态产生的荧光强度与其浓度成正比，计算各温度下去折叠态分子所占的分数 \(x\)。

3.2 给出用 \(x\) 表示平衡常数 \(K\) 的表达式，并据此计算各温度下的 \(K\) 值。

3.3 估算该蛋白质的 \(T_m\) 值（精确至 1 °C）。

假设蛋白质去折叠反应的 \(\Delta H^\circ\) 和 \(\Delta S^\circ\) 值不随温度变化，则：

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

其中 \(C\) 为常数。

3.4 绘制适当的图，并据此确定蛋白质去折叠反应的 \(\Delta H^\circ\) 和 \(\Delta S^\circ\) 值。

[如果未能计算出 \(\Delta H^\circ\) 和 \(\Delta S^\circ\) 的值，则在本题后续部分中使用以下不正确的数值：

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\)；\(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\)。]

3.5 计算 25 °C 时去折叠反应的平衡常数。

[如果未能计算出 \(K\) 值，则在本题后续部分中使用以下不正确的数值：\(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

让去折叠态蛋白质样品重新折叠（通常通过改变溶液的 pH 来实现），并跟踪测量荧光强度，即可确定 CI2 蛋白质折叠反应的一级反应速率常数。在 25 °C 下，让浓度为 \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) 的去折叠态 CI2 样品重新折叠，并测量蛋白质浓度：

3.6 绘制适当的图，并据此确定 25 °C 时蛋白质折叠反应的速率常数 \(k_f\)。

[如果未能计算出 \(k_f\) 值，则在本题后续部分中使用以下不正确的数值：\(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\)。]

3.7 确定 25 °C 时蛋白质去折叠反应的速率常数 \(k_u\)。

3.8 在 20 °C 时，蛋白质折叠反应的速率常数为 \(33\ \mathrm{s^{-1}}\)。计算蛋白质折叠反应的活化能。

题目译自官方英文原文。

Реакцию разворачивания многих небольших белков можно представить следующим равновесием:

Можно считать, что реакция сворачивания белка протекает в одну стадию. Положение этого равновесия изменяется с температурой; температура плавления \(T_m\) определяется как температура, при которой половина молекул находится в развёрнутом состоянии, а половина — в свёрнутом.

Интенсивность флуоресценции на длине волны 356 нм образца белка — ингибитора химотрипсина 2 (CI2) — с концентрацией \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) измеряли в зависимости от температуры в диапазоне от 58 до 66 °C:

Образец с концентрацией \(1.0\ \mu\mathrm{M}\), в котором все молекулы белка находятся в свёрнутом состоянии, даёт сигнал флуоресценции 21 единицу на длине волны 356 нм. Образец с концентрацией \(1.0\ \mu\mathrm{M}\), в котором все молекулы белка находятся в развёрнутом состоянии, даёт сигнал флуоресценции 43 единицы.

3.1 Считая, что интенсивность флуоресценции каждой формы прямо пропорциональна её концентрации, рассчитайте долю развёрнутых молекул \(x\) при каждой температуре.

3.2 Запишите выражение для константы равновесия \(K\) через \(x\) и на его основе рассчитайте значение \(K\) при каждой температуре.

3.3 Оцените значение \(T_m\) для этого белка (с точностью до 1 °C).

Если считать, что значения \(\Delta H^\circ\) и \(\Delta S^\circ\) для реакции разворачивания белка не зависят от температуры, то:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

где \(C\) — постоянная.

3.4 Постройте подходящий график и с его помощью определите значения \(\Delta H^\circ\) и \(\Delta S^\circ\) для реакции разворачивания белка.

[Если вам не удалось рассчитать значения \(\Delta H^\circ\) и \(\Delta S^\circ\), в последующих пунктах задачи используйте следующие неверные значения:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\); \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 Рассчитайте константу равновесия реакции разворачивания при 25 °C.

[Если вам не удалось рассчитать значение \(K\), в последующих пунктах задачи используйте следующее неверное значение: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

Константу скорости реакции первого порядка для сворачивания белка CI2 можно определить, наблюдая за интенсивностью флуоресценции после создания условий для повторного сворачивания образца развёрнутого белка (обычно изменяют pH раствора). Для образца развёрнутого CI2 с концентрацией \(1.0\ \mu\mathrm{M}\), которому дали возможность повторно свернуться, измеряли концентрацию белка при температуре 25 °C:

3.6 Постройте подходящий график и с его помощью определите значение константы скорости реакции сворачивания белка \(k_f\) при 25 °C.

[Если вам не удалось рассчитать значение \(k_f\), в последующих пунктах задачи используйте следующее неверное значение: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 Определите значение константы скорости реакции разворачивания белка \(k_u\) при 25 °C.

3.8 При 20 °C константа скорости реакции сворачивания белка составляет \(33\ \mathrm{s^{-1}}\). Рассчитайте энергию активации реакции сворачивания белка.

Условие переведено с официального английского текста.

يمكن تمثيل تفاعل انبساط كثير من البروتينات الصغيرة بالاتزان الآتي:

يمكنك افتراض أن تفاعل طيّ البروتين يحدث في خطوة واحدة. ويتغير موضع هذا الاتزان بتغير درجة الحرارة؛ وتُعرَّف درجة حرارة الانصهار \(T_m\) بأنها درجة الحرارة التي يكون عندها نصف الجزيئات منبسطًا والنصف الآخر مطويًا.

قِيست شدة إشارة الفلورة عند طول موجي قدره 356 nm لعينة بتركيز \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) (\(\mathrm{M}=\mathrm{mol\,dm^{-3}}\)) من بروتين مثبط الكيموتربسين 2 (CI2)، بوصفها دالة في درجة الحرارة ضمن المجال من 58 إلى 66 °C:

تعطي عينة بتركيز \(1.0\ \mu\mathrm{M}\)، تكون فيها جميع جزيئات البروتين مطوية، إشارة فلورة قدرها 21 وحدة عند 356 nm. وتعطي عينة بتركيز \(1.0\ \mu\mathrm{M}\)، تكون فيها جميع جزيئات البروتين منبسطة، إشارة فلورة قدرها 43 وحدة.

3.1 بافتراض أن شدة الفلورة الصادرة عن كل نوع تتناسب طرديًا مع تركيزه، احسب الكسر \(x\) للجزيئات المنبسطة الموجودة عند كل درجة حرارة.

3.2 أعطِ تعبيرًا لثابت الاتزان \(K\) بدلالة \(x\)، ثم احسب منه قيمة \(K\) عند كل درجة حرارة.

3.3 قدِّر قيمة \(T_m\) لهذا البروتين (لأقرب 1 °C).

بافتراض أن قيمتي \(\Delta H^\circ\) و\(\Delta S^\circ\) لتفاعل انبساط البروتين لا تتغيران بتغير درجة الحرارة، فإن:

\[ \ln K=-\frac{\Delta H^\circ}{RT}+C \]

حيث \(C\) ثابت.

3.4 ارسم تمثيلًا بيانيًا مناسبًا، وحدِّد منه قيمتي \(\Delta H^\circ\) و\(\Delta S^\circ\) لتفاعل انبساط البروتين.

[إذا لم تتمكن من حساب قيمتي \(\Delta H^\circ\) و\(\Delta S^\circ\)، فعليك استخدام القيمتين غير الصحيحتين الآتيتين في الأجزاء اللاحقة من المسألة:

\(\Delta H^\circ=130\ \mathrm{kJ\,mol^{-1}}\)؛ \(\Delta S^\circ=250\ \mathrm{J\,K^{-1}\,mol^{-1}}\).]

3.5 احسب ثابت الاتزان لتفاعل الانبساط عند 25 °C.

[إذا لم تتمكن من حساب قيمة \(K\)، فعليك استخدام القيمة غير الصحيحة الآتية في الأجزاء اللاحقة من المسألة: \(K=3.6\cdot10^{-6}\)]

يمكن تحديد ثابت سرعة تفاعل طيّ البروتين CI2، وهو تفاعل من الرتبة الأولى، بتتبُّع شدة الفلورة عند السماح لعينة من البروتين المنبسط بأن تُطوى من جديد (عادةً بتغيير الأس الهيدروجيني للمحلول). وقد قِيس تركيز البروتين عند درجة حرارة 25 °C عندما سُمِح لعينة بتركيز \(1.0\ \mu\mathrm{M}\) من CI2 المنبسط بأن تُطوى من جديد:

3.6 ارسم تمثيلًا بيانيًا مناسبًا، وحدِّد منه قيمة ثابت سرعة تفاعل طيّ البروتين \(k_f\) عند 25 °C.

[إذا لم تتمكن من حساب قيمة \(k_f\)، فعليك استخدام القيمة غير الصحيحة الآتية في الأجزاء اللاحقة من السؤال: \(k_f=60\ \mathrm{s^{-1}}\).]

3.7 حدِّد قيمة ثابت سرعة تفاعل انبساط البروتين \(k_u\) عند 25 °C.

3.8 عند 20 °C، يساوي ثابت سرعة تفاعل طيّ البروتين \(33\ \mathrm{s^{-1}}\). احسب طاقة التنشيط لتفاعل طيّ البروتين.

نص المسألة مترجم عن النص الإنجليزي الرسمي.