Forståelse af aktiveringsenergi i endergoniske reaktioner

Af Brooke Yool, Opdateret 30. august 2022

Reaktionsenergi

I kemi omtaler vi reaktionsbeholderen som "systemet" og alt andet som "omgivelserne". En endergonisk reaktion trækker energi fra omgivelserne ind i systemet, mens en eksergonisk reaktion frigiver energi fra systemet til omgivelserne.

Alle reaktioner kræver et første input af energi - aktiveringsenergien - for at begynde. For eksempel frigiver træforbrænding varme, når den starter, men den har stadig brug for en flamme for at antænde og levere den oprindelige energi.

Aktiveringsenergi

For at gå fra reaktanter til produkter skal en reaktion overvinde sin unikke aktiveringsenergibarriere. Barrierens højde er uafhængig af om reaktionen er endergonisk eller eksergonisk; en meget eksergonisk reaktion kan stadig have en væsentlig barriere, og omvendt.

Mange reaktioner forløber gennem flere trin, hver med sin egen aktiveringsenergitærskel.

Eksempler

Endergoniske processer bygger typisk større strukturer. Proteinsyntese og fotosyntetisk glukosedannelse absorberer begge energi. De omvendte reaktioner – cellulær respiration af glucose og nedbrydning af proteiner – er eksergoniske og frigiver energi.

Katalysatorer

Katalysatorer sænker aktiveringsenergien ved at stabilisere overgangstilstande, hvilket effektivt skaber en lavere energivej for reaktionen. Enzymer, de mest almindelige biologiske katalysatorer, er eksempler på dette princip.

Reaktionsspontanitet

Kun eksergoniske reaktioner opstår spontant, fordi de frigiver energi. Endergoniske processer, såsom muskelopbygning eller DNA-replikation, drives af kobling med eksergoniske reaktioner, der leverer den nødvendige energiforskel.