Różnica między reakcjami egzergonicznymi i endergonicznymi

Wiele reakcji chemicznych i biologicznych zachodzi w ciele ludzkim i poza nim w sposób ciągły. Niektóre z nich są spontaniczne, a inne nie spontaniczne. Reakcje spontaniczne są nazywane reakcjami egzergonicznymi, podczas gdy reakcje spontaniczne nazywane są reakcjami endergonicznymi.

Reakcje endergoniczne

W naturze istnieje wiele reakcji, które mogą wystąpić tylko wtedy, gdy dostarczona zostanie wystarczająca energia z otoczenia. Same reakcje te nie mogą zachodzić, ponieważ wymagają dużej ilości energii do zerwania wiązań chemicznych. Energia zewnętrzna pomaga zerwać te wiązania. Energia uwolniona z zerwania wiązań utrzymuje reakcję. Czasami energia uwalniana podczas zrywania wiązań chemicznych jest zbyt mniejsza, aby utrzymać reakcję. W takich przypadkach do podtrzymania reakcji potrzebna jest energia zewnętrzna. Takie reakcje nazywane są reakcjami endergonicznymi.

W termodynamice chemicznej reakcje te nazywane są również reakcjami niesprzyjającymi lub spontanicznymi. Energia swobodna Gibbsa jest dodatnia w stałej temperaturze i ciśnieniu, co oznacza, że ​​więcej energii jest absorbowane niż uwalniane.

Przykłady reakcji endergonicznych obejmują syntezę białek, pompę sodowo-potasową na błonie komórkowej, przewodnictwo nerwowe i skurcze mięśni. Synteza białek jest reakcją anaboliczną, która wymaga połączenia małych cząsteczek aminokwasów w celu utworzenia cząsteczki białka. Wiązanie peptydowe wymaga dużej ilości energii. Pompa sodowo-potasowa na błonie komórkowej polega na wypompowywaniu jonów sodu i przemieszczaniu jonów potasu w stosunku do gradientu stężenia, aby umożliwić depolaryzację komórek i przewodnictwo nerwowe. Ten ruch przeciw gradientowi stężenia wymaga dużej ilości energii pochodzącej z rozpadu cząsteczki trifosforanu adenozyny (ATP). Podobnie skurcz mięśni może wystąpić tylko wtedy, gdy istniejące wiązania między aktyną a włóknami miozyny (białka mięśniowe) pękną, tworząc nowe wiązania. Wymaga to również ogromnej ilości energii pochodzącej z rozpadu ATP. Z tego powodu ATP jest znana jako uniwersalna cząsteczka energii. Fotosynteza u roślin jest kolejnym przykładem reakcji endergonicznej. Liść ma wodę i glukozę, ale nie może wytworzyć własnego pożywienia, dopóki nie dostanie światła słonecznego. W tym przypadku światło słoneczne jest zewnętrznym źródłem energii.

Aby mogła wystąpić długotrwała reakcja endotermiczna, produkty reakcji muszą zostać wyeliminowane poprzez kolejną reakcję egzergoniczną, aby stężenie produktu pozostało zawsze niskie. Innym przykładem jest topienie lodu, które wymaga utajonego ciepła, aby osiągnąć temperaturę topnienia. Proces dochodzenia do poziomu bariery energii aktywacji stanu przejściowego jest endergonowy. Po osiągnięciu etapu przejściowego reakcja może przebiegać z wytworzeniem bardziej stabilnych produktów.

Reakcje egzergoniczne

Reakcje te są nieodwracalnymi reakcjami występującymi spontanicznie w przyrodzie. Przez spontaniczność oznacza to gotowość lub chęć realizacji z bardzo małą ilością bodźców zewnętrznych. Przykładem jest spalanie sodu pod wpływem tlenu obecnego w atmosferze. Palenie kłody jest kolejnym przykładem reakcji egzergonicznych. Reakcje takie uwalniają więcej ciepła i są nazywane reakcjami sprzyjającymi w dziedzinie termodynamiki chemicznej. Energia swobodna Gibbsa jest ujemna przy stałej temperaturze i ciśnieniu, co oznacza, że ​​więcej energii jest uwalniane niż absorbowane. To są nieodwracalne reakcje.

Oddychanie komórkowe jest klasycznym przykładem reakcji egzergonicznej. Około 3012 kJ energii jest uwalniane, gdy jedna cząsteczka glukozy jest przekształcana w dwutlenek węgla. Energia ta jest wykorzystywana przez organizmy do innych czynności komórkowych. Wszystkie reakcje kataboliczne, tj. Rozkład dużej cząsteczki na mniejsze cząsteczki, są reakcją egzergoniczną. Na przykład - rozkład węglowodanów, tłuszczów i białek uwolnił energię dla organizmów żywych do pracy.

Niektóre reakcje egzergoniczne nie zachodzą spontanicznie i wymagają niewielkiego wkładu energii do rozpoczęcia reakcji. Ten wkład energii nazywa się energią aktywacyjną. Gdy zapotrzebowanie na energię aktywacji zostanie spełnione przez źródło zewnętrzne, reakcja przechodzi do zerwania wiązań i utworzenia nowych wiązań, a energia jest uwalniana w miarę zachodzenia reakcji. Powoduje to wzrost netto energii w otaczającym układzie i stratę netto energii z układu reakcyjnego.

http://teamtwow10.wikispaces.com/Module+5+Review

http://bioserv.fiu.edu/~walterm/FallSpring/cell_transport/energy.htm