Rozdiel medzi exergonickými a endergonickými reakciami

Neustále dochádza k mnohým chemickým a biologickým reakciám vo vnútri a mimo ľudského tela. Niektoré z nich sú spontánne a iné nie spontánne. Spontánne reakcie sa nazývajú exergonické reakcie, zatiaľ čo ne spontánne reakcie sa nazývajú endergonické reakcie.

Endergonické reakcie

V prírode existuje veľa reakcií, ktoré sa môžu vyskytnúť, len ak je z okolitého prostredia dostatok energie. Tieto reakcie samy osebe nemôžu nastať, pretože na prerušenie chemických väzieb vyžadujú veľké množstvo energie. Vonkajšia energia pomáha narušiť tieto väzby. Energia uvoľnená z lámania väzieb potom udržuje reakciu ďalej. Energia uvoľnená počas prerušenia chemických väzieb je niekedy príliš nízka na udržanie reakcie. V takýchto prípadoch je na udržanie reakcie potrebná vonkajšia energia. Takéto reakcie sa nazývajú endergonické reakcie.

V chemickej termodynamike sa tieto reakcie nazývajú aj ako nepriaznivé alebo ne spontánne reakcie. Gibbsova voľná energia je pozitívna pri konštantnej teplote a tlaku, čo znamená, že sa viac energie absorbuje ako uvoľňuje.

Príklady endergonických reakcií zahŕňajú syntézu proteínov, sodíkovo - draslíkovú pumpu na bunkovej membráne, nervové vedenie a svalovú kontrakciu. Syntéza proteínov je anabolická reakcia, ktorá si vyžaduje malé molekuly aminokyselín, aby sa spojili a vytvorili molekulu proteínu. Tvorba peptidových väzieb vyžaduje veľa energie. Sodná draselná pumpa na bunkovej membráne je zameraná na čerpanie sodíkových iónov a pohyb draslíkových iónov proti koncentračnému gradientu, aby sa umožnila depolarizácia buniek a vedenie nervov. Tento pohyb proti koncentračnému gradientu vyžaduje veľa energie, ktorá pochádza z rozkladu adenozíntrifosfátovej molekuly (ATP). Podobne svalová kontrakcia môže nastať iba vtedy, keď sa existujúce väzby medzi aktínom a myozínovými vláknami (svalové proteíny) rozpadnú a vytvoria nové väzby. Vyžaduje si to aj obrovské množstvo energie, ktorá pochádza z poruchy ATP. Z tohto dôvodu je ATP známy ako molekula univerzálnej energie. Fotosyntéza v rastlinách je ďalším príkladom endergonickej reakcie. List obsahuje vodu a glukózu, napriek tomu nemôže vytvárať vlastné jedlo, pokiaľ nedostane slnečné svetlo. Slnečné svetlo je v tomto prípade vonkajším zdrojom energie.

Aby došlo k trvalej endotermickej reakcii, musia sa produkty, ktoré sa majú reakcii dostať, vylúčiť následnou exergonickou reakciou, takže koncentrácia produktu zostáva vždy nízka. Iným príkladom je topenie ľadu, ktoré vyžaduje latentné teplo, aby sa dosiahla teplota topenia. Proces dosiahnutia úrovne aktivačnej energetickej bariéry prechodného stavu je endergonický. Len čo je dosiahnuté prechodné štádium, reakcia môže viesť k výrobe stabilnejších produktov.

Exergonické reakcie

Tieto reakcie sú nezvratné reakcie, ktoré sa vyskytujú spontánne v prírode. Spontánne to znamená, že je pripravený alebo netrpezlivý nastať s veľmi malými vonkajšími stimulmi. Príkladom je spaľovanie sodíka, keď je vystavený kyslíku prítomnému v atmosfére. Spaľovanie guľatiny je ďalším príkladom exergonických reakcií. Takéto reakcie uvoľňujú viac tepla a nazývajú sa priaznivými reakciami v oblasti chemickej termodynamiky. Gibbsova voľná energia je pri konštantnej teplote a tlaku negatívna, čo znamená, že viac energie sa uvoľňuje a nie absorbuje. Toto sú nezvratné reakcie.

Bunkové dýchanie je klasickým príkladom exergonickej reakcie. Pri premene jednej molekuly glukózy na oxid uhličitý sa uvoľní okolo 3012 kJ energie. Túto eneegiu využívajú organizmy na ďalšie bunkové aktivity. Všetky katabolické reakcie, t. J. Rozpad veľkej molekuly na menšie molekuly, sú exergonickou reakciou. Napríklad - odbúravanie uhľohydrátov, tukov a bielkovín uvoľňuje energiu živým organizmom, aby mohli pracovať.

Niektoré exergonické reakcie sa nevyskytujú spontánne a na začatie reakcie je potrebný malý prívod energie. Tento vstup energie sa nazýva aktivačná energia. Akonáhle je aktivačná energetická požiadavka splnená vonkajším zdrojom, reakcia pokračuje, aby došlo k prerušeniu väzieb a vytvoreniu nových väzieb a energia sa uvoľní, keď dôjde k reakcii. To má za následok čistý zisk energie v okolitom systéme a čistú stratu energie z reakčného systému.

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

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