Разница между экзергонической и эндергонической реакциями

Многие химические и биологические реакции происходят внутри и снаружи человеческого тела постоянно. Некоторые из них являются спонтанными, а некоторые - не спонтанными. Спонтанные реакции называются экзергоническими реакциями, тогда как не спонтанные реакции называются эндергоническими реакциями..

Эндергонические реакции

Есть много реакций в природе, которые могут происходить только при наличии достаточного количества энергии из окружающей среды. Сами по себе эти реакции не могут происходить, поскольку они требуют большого количества энергии для разрыва химических связей. Внешняя энергия помогает разрушить эти связи. Энергия, выделяемая при разрыве связей, поддерживает реакцию. Временами энергия, выделяющаяся при разрыве химических связей, слишком мала для поддержания реакции. В таких случаях для поддержания реакции требуется внешняя энергия. Такие реакции называются эндергоническими реакциями..

В химической термодинамике эти реакции также называют неблагоприятными или неспонтанными реакциями. Свободная энергия Гиббса положительна при постоянной температуре и давлении, что означает, что больше энергии поглощается, чем выделяется.

Примеры эндергонических реакций включают синтез белка, натрий-калиевый насос на клеточной мембране, нервную проводимость и сокращение мышц. Синтез белка - это анаболическая реакция, которая требует, чтобы маленькие молекулы аминокислот собрались вместе, чтобы сформировать белковую молекулу. Это требует много энергии для образования пептидных связей. Калиево-натриевая помпа на клеточной мембране связана с откачкой ионов натрия и движением ионов калия против градиента концентрации, чтобы обеспечить деполяризацию клетки и нервную проводимость. Это движение против градиента концентрации требует много энергии, которая исходит от распада молекулы аденозин трифосфата (АТФ). Точно так же сокращение мышц может происходить только тогда, когда существующие связи между актиновыми и миозиновыми волокнами (мышечные белки) разрушаются, образуя новые связи. Это также требует огромного количества энергии, которая исходит от распада АТФ. Именно по этой причине АТФ известен как универсальная энергетическая молекула. Фотосинтез у растений является еще одним примером эндергонической реакции. В листьях есть вода и глюкоза, но он не может генерировать свою собственную пищу, если не получает солнечный свет. Солнечный свет является внешним источником энергии в этом случае.

Чтобы происходила длительная эндотермическая реакция, продукты, которые реакция должна быть удалена посредством последующей эксергонической реакции, таким образом, концентрация продукта всегда остается низкой. Другим примером является таяние льда, для которого требуется скрытое тепло для достижения температуры плавления. Процесс достижения до уровня активации энергетического барьера переходного состояния является эндергоническим. Как только переходная стадия достигнута, реакция может перейти к получению более стабильных продуктов..

Экзергонические реакции

Эти реакции являются необратимыми реакциями, которые происходят в природе спонтанно. Под спонтанным это означает готовность или желание случиться с очень небольшим количеством внешних стимулов. Примером является сжигание натрия при воздействии кислорода, присутствующего в атмосфере. Сжигание бревна является еще одним примером эксергонных реакций. Такие реакции выделяют больше тепла и называются благоприятными реакциями в области химической термодинамики. Свободная энергия Гиббса отрицательна при постоянной температуре и давлении, что означает, что больше энергии выделяется, чем поглощается. Это необратимые реакции.

Клеточное дыхание является классическим примером экзергонической реакции. Около 3012 кДж энергии выделяется, когда одна молекула глюкозы превращается в углекислый газ. Эта энергия используется организмами для других клеточных активностей. Все катаболические реакции, то есть распад большой молекулы на более мелкие молекулы, являются экзергонической реакцией. Например, расщепление углеводов, жиров и белков высвобождает энергию для работы живых организмов..

Некоторые эксергонические реакции не происходят самопроизвольно и требуют небольшого вклада энергии, чтобы начать реакцию. Этот ввод энергии называется энергией активации. Как только требование энергии активации выполнено внешним источником, реакция переходит к разрыву связей и формированию новых связей, и энергия высвобождается по мере протекания реакции. Это приводит к чистому увеличению энергии в окружающей системе и чистой потере энергии от реакционной системы..

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

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