Різниця між реакціями Exergonic та Endergonic

Багато хімічних та біологічних реакцій відбуваються всередині і поза організмом людини безперервно. Деякі з них спонтанні, а деякі - неспонтанні. Спонтанні реакції називаються ексергонічними, тоді як неспонтанні реакції називаються ендергонічними.

Ендергонічні реакції

У природі існує багато реакцій, які можуть відбутися лише тоді, коли надходить достатня кількість енергії з навколишнього середовища. Самі по собі ці реакції не можуть відбуватися, оскільки їм потрібна велика кількість енергії для розриву хімічних зв'язків. Зовнішня енергія допомагає розірвати ці зв’язки. Енергія, що вивільняється від розриву зв'язків, продовжує реакцію. Часом енергія, що виділяється при розриві хімічних зв'язків, занадто мала, щоб підтримувати реакцію. У таких випадках необхідна зовнішня енергія, щоб тримати реакцію. Такі реакції називаються ендергонічними реакціями.

У хімічній термодинаміці ці реакції також називають несприятливими або неспонтанними. Вільна енергія Гіббса позитивна при постійній температурі і тиску, що означає, що більше енергії поглинається, а не виділяється.

Приклади ендергонічних реакцій включають синтез білка, натрієво-калієвий насос на клітинній мембрані, нервову провідність і скорочення м'язів. Синтез білка - це анаболічна реакція, яка вимагає, щоб малі молекули амінокислот зібралися разом, щоб утворити білкову молекулу. Він включає багато енергії для утворення пептидних зв'язків. Натрієвий калійний насос на клітинній мембрані пов'язаний з викачуванням іонів натрію та переміщенням іонів калію проти градієнта концентрації, щоб дозволити деполяризацію клітин та нервову провідність. Цей рух проти градієнта концентрації вимагає багато енергії, яка надходить від розпаду молекули аденозинтрифосфату (АТФ). Аналогічно скорочення м'язів може відбуватися лише тоді, коли наявні зв’язки між актиновими та міозиновими волокнами (м’язові білки) розриваються, утворюючи нові зв’язки. Для цього також потрібна величезна кількість енергії, яка надходить в результаті аварійного розладу. Саме з цієї причини АТФ відома як універсальна енергетична молекула. Фотосинтез у рослин - ще один приклад ендергонічної реакції. У листі є вода і глюкоза, але він не може виробляти власну їжу, якщо не потрапляє сонячне світло. Сонячне світло в цьому випадку є зовнішнім джерелом енергії.

Щоб відбулася тривала ендотермічна реакція, продукти реакції повинні бути усунені шляхом подальшої ексергонічної реакції, тому концентрація продукту завжди залишається низькою. Інший приклад - плавлення льоду, яке вимагає прихованого тепла, щоб досягти температури плавлення. Процес досягнення рівня енергетичного бар'єру активації перехідного стану є ендергонічним. Після досягнення стадії переходу реакція може перейти до отримання більш стабільних продуктів.

Екстрагонічні реакції

Ці реакції - це незворотні реакції, що виникають спонтанно в природі. Спонтанно це означає готовність чи прагнення до цього з дуже маленькими зовнішніми подразниками. Приклад - спалювання натрію при впливі кисню, присутнього в атмосфері. Спалювання колоди - ще один приклад ексергонічних реакцій. Такі реакції вивільняють більше тепла і називаються сприятливими реакціями в області хімічної термодинаміки. Вільна енергія Гіббса негативна при постійній температурі і тиску, а це означає, що більше енергії вивільняється, а не поглинається. Це незворотні реакції.

Клітинне дихання - класичний приклад ексергонічної реакції. При перетворенні однієї молекули глюкози на вуглекислий газ виділяється близько 3012 кДж енергії. Ця клітина застосовується організмами для інших клітинних дій. Усі катаболічні реакції, тобто розпад великої молекули на менші молекули - це ергонічна реакція. Наприклад, розпад вуглеводів, жирів та білків звільняє енергію для живих організмів для роботи.

Деякі ексергонічні реакції не виникають спонтанно і потребують невеликого введення енергії для початку реакції. Цей вхід енергії називається енергією активації. Як тільки потреба в енергії активації буде виконана зовнішнім джерелом, реакція переходить до розриву зв’язків та утворення нових зв'язків, і енергія вивільняється в міру протікання реакції. Це призводить до чистого приросту енергії в навколишній системі та чистої втрати енергії з реакційної системи.

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

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