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7.6:

Energia libera

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– [Istruttore] L’energia libera, abbreviata in G per lo scienziato Gibbs che l’ha scoperta, è una misura dell’energia utile che può essere estratta da una reazione per fare il lavoro. A seconda della direzione dell’energia nel sistema, le reazioni possono essere considerate endergoniche, esergoniche o in equilibrio. Se non c’è alcun cambiamento netto in G, la reazione è all’equilibrio, il che farebbe morire le cellule perché non avrebbero energia residua per lavorare. Di conseguenza, rimangono fuori dall’equilibrio cambiando le concentrazioni di reagenti e prodotti per mantenere in funzione il metabolismo. Nelle piante, la conversione di anidride carbonica e acqua per produrre glucosio e ossigeno richiede energia chimica convertita dalla luce solare. L’energia immessa nel sistema è immagazzinata nei legami della molecola di glucosio, rendendola una reazione endergonica. C’è un input di energia nel sistema. La reazione inversa avviene nella respirazione cellulare, che abbatte glucosio e ossigeno per produrre anidride carbonica e acqua. Questa reazione è esergica. L’energia raccolta nelle molecole di glucosio è rilasciata.

7.6:

Energia libera

L’energia libera, abbreviata come G per lo scienziato Gibbs che l’ha scoperta, è una misura di energia utile che può essere estratta da una reazione al lavoro. È l’energia in una reazione chimica che è disponibile dopo l’entropia è contabilizzata. Le reazioni che prendono in energia sono considerate endoergoniche e le reazioni che rilasciano energia sono esoergonica. Le piante eseguono reazioni endoergoniche prendendo la luce solare e l’anidride carbonica per produrre glucosio e ossigeno. Gli animali, a loro volta, scompongono il glucosio delle piante usando ossigeno e fanno anidride carbonica e acqua. Quando un sistema è in equilibrio, non vi è alcun cambiamento netto nell’energia libera. Affinché le cellule mantengano il metabolismo in funzione e rimangano in vita, devono rimanere lontane dall’equilibrio cambiando costantemente le concentrazioni di reanti e prodotti

Energia libera

La direzione del flusso di energia attraverso il sistema determina se la reazione è endergonica o esergonica. I sistemi senza variazioni nette di energia libera sono considerati in equilibrio. La maggior parte delle reazioni chimiche sono reversibili, possono procedere in entrambe le direzioni. Per rimanere in vita, le cellule devono rimanere oltrei l’equilibrio cambiando costantemente le concentrazioni di reattivi e prodotti in modo che il metabolismo continui a funzionare.

Reazioni endergonica contro esergonica

Se una reazione richiede un input di energia per andare avanti, allora il cambiamento di energia libera, o il g della reazione è positivo e la reazione è considerata endergonica- dell’energia è entrata nel sistema. Nelle piante, la costruzione di molecole di glucosio e ossigeno da anidride carbonica e acqua, con l’aiuto della luce solare, è considerata endergonica. Le molecole di glucosio sono considerate molecole di accumulo di energia.

Al contrario, se l’energia viene rilasciata in una reazione, allora il cambiamento nell’energia libera, o il g è negativo e la reazione è considerata esoergonica. I prodotti hanno meno energia libera dei reagenti: l’energia è uscita dal sistema. Ciò si verifica negli animali che scompongono il glucosio usando l’ossigeno per fare anidride carbonica e acqua. L’energia nelle molecole di glucosio è stata rilasciata.

Suggested Reading

Mayorga, Luis S., María José López, and Wayne M. Becker. “Molecular Thermodynamics for Cell Biology as Taught with Boxes.” CBE Life Sciences Education 11, no. 1 (2012): 31–38. [Source]