Các phản ứng hóa học giải phóng hoặc hấp thu năng lượng pot

Các phản ứng hóa học giải phóng hoặc hấp thu năng lượng Trong tế bào các phản ứng đồng hóa có thể chỉ tạo nên một sản phẩm duy nhất, ví dụ protein một chất có mức trật tự cao từ nhiều c

Các phản ứng hóa học giải phóng

hoặc hấp thu năng lượng

Trong tế bào các phản ứng đồng

hóa có thể chỉ tạo nên một sản

phẩm duy nhất, ví dụ protein (một chất có mức trật tự cao) từ nhiều

chất tham gia nhỏ hơn, ví dụ amino acid (mức độ cấu trúc thấp hơn)

Những phản ứng như vậy đòi hỏi, tức tiêu thụ năng lượng Các phản ứng dị hóa có thể phá vỡ một chất tham gia có trật tự, như phân tử

glucose, thành những những sản

phẩm phân tán một cách ngẫu

nhiên hơn như carbon dioxide và nước Những phản ứng như vậy

giải phóng năng lượng Nói cách

khác một số phản ứng giải phóng năng lượng tự do và một số khác

tiêu thụ

Lượng năng lượng giải phóng

(-ΔG) hay tiêu thụ (+(-ΔG) bởi một

phản ứng liên quan trực tiếp đến xu hướng của một phản ứng đi đến tận cùng (điểm mà tại đó tất cả chất

tham gia được chuyển thành sản

phẩm):

 Một số phản ứng có xu hướng đi đến tận cùng mà không cần năng lượng Những phản ứng này giải phóng năng lượng và được gọi là

phản ứng giải năng và có ΔG âm

(Hình 6.3a)

 Các phản ứng đi đến tận cùng

chỉ khi thêm năng lượng tự do từ

môi trường là các phản ứng thu năng và có ΔG dương (Hình

6.3b)

Nếu một phản ứng giải phóng năng lượng khi diễn ra theo một chiều

(ví dụ từ chất tham gia A thành sản phẩm B) thì phản ứng ngược lại (B thành A) đòi hỏi sự cung cấp năng lượng liên tục để có thể xảy ra Nếu

A > B là tỏa năng (ΔG<0) thì

B >A là thu năng (ΔG>0)

Về nguyên tắc các phản ứng hóa

học có thể xảy ra theo hai chiều

thuận và nghịch Ví dụ nếu hợp

chất A có thể chuyển thành hợp

chất B (A >B) thì về nguyên tắc B

có thể được chuyển thành A

(B >A) và chỉ một trong hai chiều

phản ứng sẽ được ưu tiên Hãy coi một phản ứng tổng cộng là kết quả

từ sự cạnh tranh giữa các phản ứng thuận và phản ứng nghịch

(A<=>B) Tăng nồng độ của chất tham gia (A) làm tăng tốc độ phản ứng thuận, và tăng nồng độ của sản phẩm (B)tạo thuận lợi cho phản

ứng nghịch Ở một nồng độ nào đó của A và B các phản ứng thuận và nghịch diễn ra ở cùng tốc độ Ở

nồng độ này tổng biến đổi trong hệ thống bằng không mặc dù từng

phân tử vẫn hình thành hoặc phân

huỷ Sự cân bằng giữa các phản

ứng thuận và nghịch này được biết dưới tên gọi cân bằng hóa học Cân bằng hóa học là một trạng thái cân bằng tĩnh, một trạng thái không có

sự thay đổi và là một trạng thái

trong đó ΔG = 0

Cân bằng hóa học và năng lượng tự

do có liên quan đến nhau

Mọi phản ứng hóa học đều xảy ra đến một mức độ nào đó, nhưng

không nhất thiết đến