엔데르곤 반응

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화학 열역학에서 내성 반응(열 흡수 비피하 반응 또는 불리한 반응이라고도 함)은 자유 에너지의 표준 변화가 양적인 화학 반응으로, 이러한 반응을 수행하기 위해서는 추가적인 추진력이 필요하다. 비전문가의 관점에서, 유용한 에너지의 총량은 음성이므로(그 에너지로부터 받은 것보다 반응을 시작하는 데 더 많은 에너지가 소요됨) 총 에너지는 음의 순결과라고 할 수 있다. 순 결과의 전반적인 이득은 외부 반응을 참조한다. 이것을 표현하는 또 다른 방법은 유용한 에너지가 주변 환경에서 실행 가능한 시스템으로 흡수되어야 반응이 일어난다는 것이다.

일정한 온도 및 일정한 압력 조건에서, 이는 표준 Gibbs 자유 에너지의 변화가 양성이라는 것을 의미한다.

${\displaystyle \Delta G^{\circle }>0}$

표준 상태에서의 반응(예: 표준 압력(1bar) 및 모든 시약의 표준 농도(1molar)).

신진대사에서, 내성적 과정은 에너지가 저장됨을 의미하는 아나볼릭이다; 그러한 많은 아나볼릭 프로세스에서 에너지는 아데노신 3인산염(ATP)에 대한 반응을 결합하여 공급되고 결과적으로 높은 에너지, 음전하 유기인산염 및 양성 아데노신 디포산염을 초래한다.

평형 상수

반응에 대한 평형 상수는 ΔG°와 다음과 같은 관계에 의해 관련된다.

${\displaystyle K=e^{-{\frac {\Delta G^{\circle }}}{{}}}{{}}}{{}}}}}}{RT}}}$

여기서 T는 절대 온도, R은 기체 상수다. 따라서 ΔG°의 양의 값은 다음을 함축한다.

$K<1\displaystyle K<,}$

그래서 그러한 반응은 앞쪽이 아니라 평형을 향해 뒤로 이동한다.

그럼에도 불구하고 내성반응은 자연에서, 특히 생화학이나 생리학에서 상당히 흔하다. 세포 내성반응의 예로는 단백질 합성과 신경전도와 근육수축을 이끄는 Na⁺/K펌프가⁺ 있다.

깁스 내구성 반응을 위한 자유 에너지

우주의 모든 물리적, 화학적 시스템은 열역학 제2 법칙을 따르고 내리막, 즉 외기적, 방향에서 진행된다. 따라서, 그 자체로 남겨두면, 어떤 물리적 또는 화학적 시스템도 열역학 제2법칙에 따라, 시스템의 자유 에너지를 낮추는 경향이 있는 방향으로 진행되어, 따라서 작업의 형태로 에너지를 소모하게 될 것이다. 이러한 반응은 자연적으로 일어난다.

화학적 반응은 자발적이지 않을 때 내성적이다. 따라서 이러한 유형의 반응에서 깁스 자유 에너지는 증가한다. 엔트로피는 깁스 자유 에너지의 어떤 변화에도 포함된다. 이것은 엔트로피가 포함되지 않은 내열반응과 다르다. Gibbs 자유 에너지는 Gibbs-Helmholtz 방정식으로 계산된다.

${\displaystyle \Delta G=\Delta H-T\cdot \Delta S}$

여기서:

T = 켈빈(K) 단위의 온도

ΔG = Gibbs 자유 에너지의 변화

ΔS = ΔS로 엔트로피 변화(298K) = ΔS로 σ{S(제품)} - σ{S(리에이전트)}

ΔH = ΔH로 엔탈피(298K)의 변화 = ΔH로 σ{H(제품)} - σ{H(리에이전트)}

깁스 자유 에너지가 증가할 때 화학 반응은 자연스럽지 않게 진행되며, 이 경우 ΔG는 양성이 된다. 외기 반응에서 ΔG는 음이고 내기 반응에서 ΔG는 양이다.

< 0 ${\displaystyle \Delta _{\mathrm {R} }G<0}$ exergon

> ${\displaystyle \Delta _{\mathrm {R} }G>0}$ 엔데르곤

여기서:

${\displaystyle {\mathrm{\Delta }}_{}}$ ${\displaystyle {R\mathrm{}}_{}}$ ${\displaystyle G_{}}$ ${\displaystyle \Delta _{\mathrm {R} }G}$은 화학 반응 완료 후 깁스 자유 에너지의 변화와 동일하다$$.

내성반응을 일으킨다.

내성 반응은 외성(안정성 증가, 자유 에너지의 부정적인 변화) 프로세스에 의해 당겨지거나 밀리면 달성할 수 있다. 물론 모든 경우에 있어서 전체 시스템의 순반응(연구 중인 반응에 풀러 또는 푸셔 반응에 더하여)은 외기적이다.

당기다

후속 외기 반응에 의해 반응 제품이 빠르게 제거되면 내기 반응을 통해 시약을 끌어낼 수 있다. 따라서 내성반응의 생산물의 농도는 항상 낮게 유지되므로 반응이 진행될 수 있다.

이것의 전형적인 예는 전환 상태를 통해 진행되는 반응의 첫 번째 단계일 수 있다. 전환 상태에 대한 활성화 에너지 장벽의 꼭대기에 도달하는 과정은 엔데르곤적이다. 그러나 전환 상태에 도달한 후 외전 과정을 통해 보다 안정적인 최종 제품으로 빠르게 진화하기 때문에 반응이 진행될 수 있다.

밀다

내성반응은 공유중간을 통해 강한 외성반응과 결합하여 밀어낼 수 있다.

이것은 종종 생물학적 반응이 진행되는 방법이다. 예를 들어, 그 자체로 그 반응은

$(\displaystyle X+Y\long rightarrow XY}$

너무 내성적이어서 일어날 수 없다. 그러나 ATP를 ADP와 무기물 인산염 이온으로 분해하여 ATP → ADP + P와_i 같이 강력한 외부 반응에 결합하여 발생하게 하는 것이 가능할 수 있다.

${\displaystyle X+{\mathit {ATP}\longrightarrow {\mathit {XP}+{\mathit {ADP}}}$

${\displaystyle {\mathit{XP}}+Y\longrightarrow {\mathit {XY}+P_{i}}$

이러한 종류의 반응은, 내성 반응을 일으키는 데 필요한 자유 에너지를 공급해 주는 ATP 분해와 함께, 세포 생화학에서는 너무나 흔해, ATP는 흔히 모든 생물체의 "범용 에너지 통화"라고 불린다.

참고 항목

• 외생적
• 외기반응
• 발열성
• 내열성
• 발열반응
• 내열반응
• 내복
• 엑소템