Příkladem exergonické reakce je buněčné dýchání, kde se glukóza (C6H12O6) spojuje s kyslíkem (O2) za vzniku oxidu uhličitého (CO2), vody (H2O) a energie. Uvolňuje přibližně 686 kcal na mol glukózy, což ilustruje vysoký energetický výtěžek a zvýšení entropie, charakteristické pro exergonické reakce.Příklad exergonické reakce je uveden níže:
Exergonická reakce
Exergonická reakce odkazuje na myšlenku chemické reakce, která uvolňuje určité množství negativní energie. Tato reakce spadá pod chemická termodynamika část chemie. Je vysoce konzervativní s konceptem realizace volných energií, jakmile je reakce hotová. Čisté množství uvolněné volné energie ukazuje, že proces je v pořádku spontánní a děje se v a uzavřený systém.
U tohoto typu chemické reakce však lze nalézt jednu podmínku, a to, že počáteční a konečná teplota systému by byla stejná. Obecně při konstantní teplotě určité množství Gibbs volná energie or Helmholtzova energie je vyžadován pro pokračování jakéhokoli chemického reakčního procesu.
Jedním z nejdůležitějších faktorů, které je třeba pochopit, je, že exergonické reakce nepotřebují energii zvenčí. Konstantní teplota je jediným kritériem pro dosažení výsledků jako produktu a volných energií. Existují různé příklady, které lze popsat v kontextu termodynamiky studie.
Buněčné dýchání
Toto je jeden z nejrelevantnějších příklady exergonických reakcí který se biologicky odehrává v lidském těle. Toto je v podstatě chemická reakce, která sleduje cestu exergonické reakce. Hlavními reaktanty v tomto procesu jsou oxid uhličitý, voda, glukóza a kyslík. Ty jsou považovány za hlavní látky, které spolu reagují. Výsledkem této reakce je uvolnění molekul volné energie současně s produkty.
V podstatě, Buněčné dýchání podílí se na procesu extrakce molekul volné energie ve formě ATP (adenosin tri fosfát) v lidském těle, který ukládá energii v buněčném orgánu mitochondrie. Nejen v lidském těle se to může stát u každé živé bytosti. Většina chemických reakcí týkajících se procesu buněčného dýchání probíhá v mitochondrie.
Celou cestu produkuje energii nebo kalorie při konstantní a normální tělesné teplotě, aniž by spotřebovával další teplo nebo energii zvenčí, takže je považován za nejdůležitější. příklad exergonické reakce. Děje se tak zcela na základě chemické dráhy, která se projevuje exergonickými reakcemi. Všechny principy této reakce lze považovat za zapojeny do procesu buněčného dýchání. Tento vnitřní chemický proces je biologicky podporován a lze jej vyjádřit také chemickým vzorcem.
Chemická reakce: C6H12O6 + 6O2 = 6 CO2 + 6H2O + energie (36-38 molekul ATP)
Čistá částka 36 až 38 ATP se tvoří a ukládají v mitochondriích, skutečnými produkty této chemické reakce jsou voda a oxid uhličitý. Tyto produkty také člověk uvolňuje z těla. Energie, kterou produkuje, se ukládá pro budoucí použití v těle v případě vykonávání jakékoli fyzické práce. Nicméně tento příklad lze považovat za nejjednodušší příklad exergonické reakce, která se v každém okamžiku odehrává v těle zvířete.
Glykolýza
Glykolýza je také považována za silnou a přesnou příklad exergonické reakce. Tento proces je také jednoduchý, ale v tomto je přítomnost katalyzátoru docela zdůrazněna. Celkový proces zachovává termodynamický koncept exergonické reakce.
V tomto procesu se s produkty po chemické látce uvolnila určitá energie reakce probíhá mezi několika chemické složky. Tato reakce je zdlouhavá a má více než dva kroky. Proto je zde vyžadována přítomnost katalyzátoru.
Je vidět, že Fosfofruktokináza, Hexokináza a pyruvátkináza jsou nejdůležitější tři katalyzátory který pozitivně poskytuje hnací sílu chemické reakci. Pyruvát a ATP jsou však konečným produktem pocházejícím z rozkladu glukózy v přítomnosti uvedených katalyzátorů.
Uvolňování molekul volné energie při konstantní teplotě dokazuje, že tyto chemické reakce také sledují cestu exergonické reakce. Ačkoli uložený ATP v živých bytostech pomáhá rozbít glukózu v tomto procesu, tvorba velkého množství volné energie činí tento proces silným pro to, aby byl považován za exergonickou reakci.
Chemická reakce: Níže uvedený obrázek by mohl být nejlepším referenčním vrcholem identifikujícím zdlouhavý biochemický proces glykolýzy.
Tento reakce je nejstarší příklad exergonické reakce. Reakce je docela spolehlivá při dodržování principů exergonické reakce.
Přečtěte si více o 12+ Příklady exotermických reakcí: Podrobné vysvětlení
Katabolismus mastných kyselin
Rozklad mastných kyselin je další biochemická reakce, která integruje myšlenku exergonické reakce. Tento proces je vysoce spontánní a rozdělení mastné kyseliny uvolňuje určité množství energie. To podporují i biologická fakta v lidském těle.
Přítomnost enzymů urychluje tyto reakce a umožňuje jejich rychlý růst v těle produkcí velkého množství tepla a energie. K tomuto katabolismu mastných kyselin dochází také při normální tělesné teplotě. Proto,. Teplota je i v tomto případě považována za konstantní. Mastné kyseliny jsou velké molekuly.
Je velmi přirozené, že při procesu rozbíjení těchto molekul uvolňuje velké množství energie v místě reakce. Enzymy zde fungují jako cenné katalyzátory této reakce. Dlouhé řetězce v mastných kyselinách uchovávají prospěšnou energii, která se uvolňuje vlivem enzymů. Dlouhé řetězce mastných kyselin lámou malé kousky energie.
Ukládá více energie než molekuly glukózy nebo cukru. Tento proces spontánně vytváří v těle vysokou energii a uvolňuje oxid uhličitý stejně jako proces buněčného dýchání. Normálně k tomuto procesu dochází ve vnější membráně mitochondrií. Katabolismus označuje proces rozkladu. Proto ji lze považovat za exergonickou reakci. Termodynamický výraz je zvýrazněn v jeho chemickém vzorci.
Chemická reakce: mastná kyselina a koenzym A reagují v přítomnosti AMP a PPi (formy rozkladu ATP) a poskytují mastný acylkoenzym A a vodu. Výrobek obsahuje energii.
Spalování propanu
Toto je zcela bráno jako chemikálie příklad exergonické reakce bez vlivu biologických aspektů. Tento reakce může být praktickým příkladem tím, že jej předchází umělým způsobem. V případě chemických reakcí lze tento proces znázornit jako příklad exergonické reakce vytvořením prostředí vhodného pro exergonickou reakci.
Při konstantní teplotě a konstantní entalpii molekula propanu reaguje s kyslíkem a rozkládá se na vodu a oxid uhličitý a vydává určité množství energie.
Chemická reakce: 5O2 + C3H8 = 4H2O + 3CO2 + energie
Často kladené otázky (FAQ)
Otázka 1: Lze metabolismus mastných kyselin považovat za exergonickou reakci?
Odpovědět:- Metabolismus mastných kyselin vyžaduje dodání energie zvenčí. Dá se tedy říci, že tato reakce spotřebovává energii, nevydává volné molekuly energie. Toto je také chemická reakce, ale opak exergonické reakce. Metabolismus mastných kyselin se týká syntézy mastných kyselin, takže jej nelze považovat za exergonickou reakci.
Otázka 2: Jaká je základní podmínka pro předcházení exergonické reakci a vysvětlete, proč by tato podmínka měla být v této reakci aplikována?
Odpověď:- Základní podmínkou je stálá teplota místa, kde by reakce probíhala.
Toto je základní podmínka, protože exergonická reakce nespotřebovává teplo zvenčí. Proto není potřeba měnit teplotu reakce.
Otázka 3: Proč je buněčné dýchání vysoce považováno za příklad exergonické reakce?
Odpovědět:- Buněčné dýchání je považováno za nejdůležitější příklad exergonické reakce, protože zcela funguje za základních chemických termodynamických podmínek exergonické reakce. Děje se tak za stálé teploty a entalpie. Uvolňuje volnou energii, což je negativní změna entalpie při buněčném dýchání.
Otázka 4: Jaký je hlavní produkt získaný z procesu glykolýzy?
Odpovědět:- Pyruvát je hlavním produktem, který se získává z procesu glykolýzy.
Otázka 5: Proč jsou mastné kyseliny považovány za velkou zásobárnu energie?
Odpovědět:- Mastná kyselina je dlouhý řetězec proteinových molekul, který lze považovat za polymer proteinu. Proto, když praskne, působením enzymů se s produkty uvolňuje obrovské množství energie.
Otázka 5: Uveďte příklad čisté chemické exergonické reakce, která může být provedena uměle.
Odpovědět:- Příkladem je spalování propanu exergonické reakce, které produkují negativní entalpii za uměle vytvořených podmínek pro exergonickou reakci.
Také čtení:
- Nukleofilní adiční reakce
- Exotermická reakce 3
- Nukleofilní substituční reakce
- Srážková reakce
- Příklad syntézní reakce
- Jak zjistit redoxní reakci
- Endotermická reakce
- Jak vyrovnat redoxní reakci
- Příklad oxidační reakce
- Reakce závislá na světle
Ahoj… jsem Sarnali Mukherjee, absolvent univerzity v Kalkatě. Rád učím a sdílím znalosti o chemii. Postupně jsem se začal zajímat o psaní článků před rokem. Rád bych v budoucnu získal další znalosti o mém tématu.
Pojďme se připojit přes LinkedIn:
Ahoj kolego čtenáři,
Jsme malý tým v Techiescience, tvrdě pracujeme mezi velkými hráči. Pokud se vám líbí, co vidíte, sdílejte náš obsah na sociálních sítích. Vaše podpora znamená velký rozdíl. Děkuji!