Skirtumas tarp eksergoninių ir endergoninių reakcijų

Žmogaus kūne ir išorėje nuolat vyksta daugybė cheminių ir biologinių reakcijų. Kai kurie iš jų yra spontaniški, o kiti - nespontaniški. Spontaniškos reakcijos yra vadinamos eksergoninėmis reakcijomis, o ne spontaniškos reakcijos yra vadinamos endergoninėmis reakcijomis.

Endergoninės reakcijos

Gamtoje yra daugybė reakcijų, kurios gali įvykti tik tada, kai iš aplinkos tiekiama pakankamai energijos. Vien tik šios reakcijos negali įvykti, nes joms sunaudoti reikia daug energijos, kad suardytų cheminius ryšius. Išorinė energija padeda sulaužyti šiuos ryšius. Tada energija, išsiskirianti sulaužant ryšius, palaiko reakciją. Kartais cheminės jungties nutrūkimo metu išsiskiriančios energijos yra per mažai reakcijai palaikyti. Tokiais atvejais reakcijai vykti reikalinga išorinė energija. Tokios reakcijos vadinamos endergoninėmis reakcijomis.

Cheminėje termodinamikoje šios reakcijos taip pat vadinamos nepalankiomis arba spontaniškomis reakcijomis. Gibbs laisvoji energija yra teigiama esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui, tai reiškia, kad daugiau energijos absorbuojama, o ne išleidžiama.

Endergoninių reakcijų pavyzdžiai yra baltymų sintezė, natrio ir kalio pompa ant ląstelės membranos, nervų laidumas ir raumenų susitraukimas. Baltymų sintezė yra anabolinė reakcija, kurios metu susidaro mažos aminorūgščių molekulės, kad susidarytų baltymo molekulė. Peptidinių jungčių formavimui reikia daug energijos. Natrio kalio pompa ląstelės membranoje yra susijusi su natrio jonų išsiurbimu ir kalio jonų judėjimu prieš koncentracijos gradientą, kad būtų galima ląstelių depoliarizacija ir nervų laidumas. Šis judėjimas prieš koncentracijos gradientą reikalauja daug energijos, kuris gaunamas suskaidžius Adenozino trifosfato molekulę (ATP). Panašiai raumenys gali susitraukti tik tada, kai esamos jungtys tarp aktino ir miozino skaidulų (raumenų baltymai) nutrūksta, kad susidarytų naujos jungtys. Tam taip pat reikia milžiniškos energijos, kuri gaunama suskaidžius ATP. Būtent dėl ​​šios priežasties ATP yra žinoma kaip universali energijos molekulė. Fotosintezė augaluose yra dar vienas endergoninės reakcijos pavyzdys. Lape yra vandens ir gliukozės, tačiau jis negali gaminti savo maisto, jei negauna saulės šviesos. Saulės šviesa šiuo atveju yra išorinis energijos šaltinis.

Kad vyktų ilgalaikė endoterminė reakcija, produktai, kurių reakcija turi būti pašalinta per vėlesnę eksergoninę reakciją, todėl produkto koncentracija visada yra maža. Kitas pavyzdys yra ledo tirpimas, kuriam pasiekti reikalinga latentinė šiluma lydymosi taškui pasiekti. Pereinamosios būsenos aktyvacijos energijos barjero pasiekimo procesas yra endergoniškas. Pasiekus pereinamąjį etapą, reakcija gali vykti, norint gauti stabilesnius produktus.

Eksergoninės reakcijos

Šios reakcijos yra negrįžtamos, savaime atsirandančios. Spontaniškai tai reiškia pasiruošimą ar norą įvykti su labai mažais išoriniais dirgikliais. Pavyzdys yra natrio deginimas, kai jis yra veikiamas atmosferoje esančio deguonies. Rąsto deginimas yra dar vienas egzergoninių reakcijų pavyzdys. Tokios reakcijos išlaisvina daugiau šilumos ir yra vadinamos palankiomis reakcijomis cheminės termodinamikos srityje. Gibbs laisvoji energija yra neigiama esant pastoviai temperatūrai ir slėgiui, tai reiškia, kad daugiau energijos išleidžiama, o ne absorbuojama. Tai yra negrįžtamos reakcijos.

Ląstelių kvėpavimas yra klasikinis egzergoninės reakcijos pavyzdys. Kai viena gliukozės molekulė paverčiama anglies dioksidu, išsiskiria apie 3012 kJ energijos. Organizmai šią eneegy naudoja kitai ląstelių veiklai. Visos katabolinės reakcijos, t. Y. Didelės molekulės suskaidymas į mažesnes molekules, yra egzergoninė reakcija. Pavyzdžiui, angliavandenių, riebalų ir baltymų skaidymas išlaisvina energiją gyviesiems organizmams dirbti.

Kai kurios eksergoninės reakcijos neįvyksta savaime ir norint pradėti reakciją reikia šiek tiek energijos. Ši energijos išeiga vadinama aktyvacijos energija. Kai išorinis šaltinis įvykdo aktyvacijos energijos poreikį, reakcija tęsiasi, kad nutrūktų jungtys ir susidarytų nauji ryšiai, o energija išsiskiria vykstant reakcijai. Dėl to gaunamas grynasis energijos kiekis aplinkinėje sistemoje ir grynasis energijos nuostolis iš reakcijos sistemos.

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

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