- A+
所属分类：生物学
许多化学和生物反应不断发生在人体内外。其中一些是自发的，一些是非自发的。自发反应被称为exergonic反应，而非自发反应被称为endergonic反应。
自然界中存在许多反应，只有在提供来自周围环境的足够能量时才会发生。由于它们需要大量能量来破坏化学键，因此这些反应本身不会发生。外部能量有助于打破这些联系。断裂后释放的能量使反应继续进行。有时，在化学键断裂期间释放的能量太小而不能维持反应。在这种情况下，需要外部能量来保持反应。这种反应称为endergonic反应。
在化学热力学中，这些反应也称为不利或非自发反应。吉布斯自由能在恒定的温度和压力下是正的，这意味着更多的能量被吸收而不是被释放。
endergonic反应的例子包括蛋白质合成，细胞膜上的钠 - 钾泵，神经传导和肌肉收缩。蛋白质合成是一种合成代谢反应，需要小的氨基酸分子聚集在一起形成蛋白质分子。它涉及形成肽键的大量能量。细胞膜上的钠钾泵涉及泵出钠离子和钾离子对浓度梯度的移动，以允许细胞去极化和神经传导。这种抗浓度梯度的运动需要大量的能量来自腺苷三磷酸分子（ATP）的分解。类似地，肌肉收缩仅在肌动蛋白和肌球蛋白纤维（肌肉蛋白）之间的现有键断裂形成新键时才会发生。这也需要来自ATP分解的大量能量。正因为如此，ATP被称为通用能量分子。植物中的光合作用是endergonic反应的另一个例子。叶子有水和葡萄糖，但除非阳光照射，否则它不会产生自己的食物。在这种情况下，阳光是外部能源。
为了发生持续的吸热反应，必须通过随后的exergonic反应消除反应产物，因此产物浓度始终保持低水平。另一个例子是冰的融化，需要潜热才能达到熔点。达到过渡态的活化能垒的水平的过程是很好的。一旦达到过渡阶段，反应就可以进行以产生更稳定的产物。
这些反应是在自然界中自发发生的不可逆反应。通过自发，它意味着准备好或渴望以极少的外部刺激发生。实例是当暴露于大气中存在的氧时钠的燃烧。燃烧日志是exergonic反应的另一个例子。这种反应释放出更多的热量，在化学热力学领域被称为有利的反应。在恒定的温度和压力下吉布斯自由能是负的，这意味着释放而不是吸收更多的能量。这些都是不可逆转的反应。
举报此广告
细胞呼吸是exergonic反应的典型例子。当一分子葡萄糖转化为二氧化碳时，释放约3012kJ的能量。这种能量被有机体用于其他细胞活动。所有分解代谢反应即将大分子分解成较小分子是一种exergonic反应。例如 - 碳水化合物，脂肪和蛋白质分解释放能量，为生物体做功。
一些exergonic反应不会自发发生，需要少量能量来启动反应。这种能量输入称为激活能量。一旦外部源满足活化能要求，反应就会进行以破坏键并形成新的键，并在反应发生时释放能量。这导致周围系统中的能量净增益和来自反应系统的能量的净损失。
