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常见吸能反应的一般过程

2022.6.13

一些化学反应,像光合作用,电解炼铝……都是吸能反应。

放能反应产生的能量,在一般的情况下,都以热能的形式释放出来,不能直接变成机械能、电能或者光能,不过也有例外。

放能反应是释放能量的一种,如果热是以这种形式释放,就可以用另一个名词“放热”。在这些名词中,erg指的是功或能,therm指的是热,自发的反应是另一同意词。

自发反应的例子(A→B) (见表1),能量产物B少于反应物A,这种区别或能量变化是。在本例中,的符号为负,因为B的能量少于A的能量。表1

自发的(A→B)和非自发的(C→D)反应的例子。虽然A→B能量是向下坡走,由于能量的活性被迫受阻,可能会妨碍A→B,除非输入能量。注意如果A→B推动C→D,那么,ΔE2的绝对值应比ΔE1小。

表1C→D反应是吸能反应,非自发的上升反应的例子,此处产生的能量大于反应物。除非有能量的输入,否则该反应不会发生。在E2的例子中,符号是正,因D的能量大于C,在物理和生物界很多重要的反应和过程都是吸能反应,因此,需要输入能量,在生物界吸能反应,例如C→D是连结的或成双的,并被放能反应驱动,例如A→B;注意最终产物D的能量水平比开始的反应物A要小。

虽然A→B的反应是向下的、自发的,但因为它是能量屏障,并不一定发生,这叫做能量活性化,首先要克服它。换言之,虽然把A→B的反应划归为自发的,但还必须输入一些能量以激活机体,作为“起动泵”。正如所看到的,有几个重要的生物化学途径是伴随激活过程的开始而发生的,酶的作用也是很明显的,因为它们具有减弱激化能量的作用。

尽管能量的激化妨碍了某些事物,但正如我们知道的,在这方面仍依靠某些很高的能量活化过程。氮的氧化物,以及其它机动车所排出的废气,都是当前的许多新事物,根据如下的反应氮与氧形成了氮的氧化物。

这些自发的反应都有高能的活化作用。在汽车的发动机内,以最高的温度和最大的压力,用以激化速个反应,并产生一些有毒物质。确实很幸运,该反应具有很高的能量激活作用,否则大气就要着火了。

由于在物质代谢过程中,开始必须激化始动反应物,以及因为酶可以减弱能量的活化,因此酶控制了全过程 


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