– Banyak reaksi kimia dan biologis terjadi di dalam dan di luar tubuh manusia terus-menerus. Beberapa dari mereka secara sederhana adalah istilah terkait dengan spontan dan beberapa non-spontan. Reaksi spontan disebut sebagai reaksi eksergonik sedangkan reaksi non spontan disebut sebagai reaksi endergonik.
Reaksi Endergonik
Ada banyak reaksi di alam yang dapat terjadi hanya ketika energi yang cukup dari lingkungan diberikan. Pada tubuh reaksi ini tidak dapat terjadi karena mereka memerlukan jumlah energi yang tinggi untuk memecahkan ikatan kimia. Energi eksternal membantu untuk memutuskan ikatan tersebut. Energi yang dilepaskan memecah ikatan kemudian membuat reaksi terjadi.
Pada saat energi dilepaskan selama pemecahan ikatan kimia terlalu sedikit untuk mempertahankan reaksi. Dalam kasus seperti energi eksternal diperlukan untuk menjaga reaksi terjadi. Reaksi ini disebut sebagai reaksi endergonik.
Dalam termodinamika kimia reaksi ini juga disebut sebagai reaksi yang tidak menguntungkan atau non-spontan. Gibbs membebaskan energi positif di bawah suhu dan tekanan konstan yang berarti bahwa lebih banyak energi yang diserap daripada dirilis.
Contoh reaksi endergonik termasuk sintesis protein, pompa natrium-kalium pada membran sel, konduksi saraf dan kontraksi otot. Sintesis protein secara sederhana adalah istilah terkait dengan reaksi anabolik yang membutuhkan molekul asam amino kecil untuk membentuk sebuah molekul protein. Ini melibatkan banyak energi untuk membentuk ikatan peptida. pompa natrium-kalium pada membran sel berkaitan dengan memompa keluar ion natrium dan pergerakan ion kalium terhadap gradien konsentrasi untuk memungkinkan depolarisasi sel dan konduksi saraf.
Gerakan ini melawan gradien konsentrasi dan membutuhkan banyak energi yang berasal dari pemecahan molekul Adenosin tri fosfat (ATP). Demikian pula kontraksi otot dapat terjadi ketika ikatan yang ada antara serat aktin dan myosin (protein otot) istirahat untuk membentuk ikatan baru. Ini juga memerlukan sejumlah besar energi yang berasal dari pemecahan ATP. Untuk alasan ini bahwa ATP dikenal sebagai molekul energi universal.
Fotosintesis pada tumbuhan secara sederhana adalah istilah terkait dengan contoh lain dari reaksi endergonik. Daun memiliki air dan glukosa, namun tidak dapat menghasilkan makanan sendiri kecuali mendapat sinar matahari. Sinar matahari secara sederhana adalah istilah terkait dengan sumber energi dari luar.
Untuk berkelanjutan reaksi endotermik yang terjadi, produk reaksi harus dapat dihilangkan melalui reaksi eksergonik berikutnya sehingga konsentrasi produk selalu rendah. Contoh lain secara sederhana adalah istilah terkait dengan mencairnya es yang membutuhkan panas untuk mencapai titik leleh. Proses mencapai ke tingkat hambatan energi aktivasi keadaan transisi secara sederhana adalah istilah terkait dengan endergonik. Setelah tahap transisi tercapai reaksi dapat melanjutkan untuk menghasilkan produk yang lebih stabil.
Reaksi eksergonik
Reaksi-reaksi ini secara sederhana adalah istilah terkait dengan reaksi ireversibel yang terjadi secara spontan di alam. Berarti siap atau ingin terjadi dengan rangsangan eksternal sangat sedikit. Misalnya secara sederhana adalah istilah terkait dengan pembakaran natrium bila terkena oksigen yang ada di atmosfer. Pembakaran kayu secara sederhana adalah istilah terkait dengan contoh lain dari reaksi eksergonik.
Reaksi ini membebaskan lebih banyak panas dan disebut sebagai reaksi yang menguntungkan di bidang termodinamika kimia. Gibbs membebaskan energi negatif di bawah suhu dan tekanan konstan yang berarti bahwa lebih banyak energi yang dilepaskan daripada diserap. Ini secara sederhana adalah istilah terkait dengan reaksi ireversibel.
Respirasi sel secara sederhana adalah istilah terkait dengan contoh klasik dari reaksi eksergonik. Sekitar 3012 kJ energi dilepaskan ketika salah satu molekul glukosa diubah menjadi karbon dioksida. Energi ini dimanfaatkan oleh organisme untuk kegiatan seluler lainnya. Semua reaksi katabolik yaitu memecah molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil secara sederhana adalah istilah terkait dengan reaksi eksergonik. Sebagai contoh – pemecahan karbohidrat, lemak dan protein menghasilkan energi untuk organisme untuk melakukan pekerjaan.
Beberapa reaksi eksergonik tidak terjadi secara spontan dan memerlukan masukan kecil energi untuk memulai reaksi. Masukan energi ini disebut energi aktivasi. Setelah kebutuhan energi aktivasi dipenuhi oleh sumber luar, reaksi hasil untuk memutuskan ikatan dan membentuk ikatan baru dan energi dilepaskan sebagai reaksi berlangsung. Hal ini menghasilkan keuntungan bersih energi dalam sistem sekitarnya dan rugi bersih pada energi dari sistem reaksi.