3.6: 细胞内的内能和能能反应

如果在化学反应过程中释放能量，则结果值将为负数。换句话说，释放能量的反应的 ∆G < 0。负 ∆G 还意味着反应产物的自由能比反应物少，因为它们在反应过程中释放出一些自由能。科学家将具有负 ∆G 并因此释放自由能的反应称为放能反应。Exergonic 意味着能量正在离开系统。我们也将这些反应称为自发反应，因为它们可以在不向系统增加能量的情况下发生。了解哪些化学反应是自发的并释放自由能对生物学家非常有用，因为这些反应可以被用来在细胞内进行工作。与该术语的日常使用相反，自发反应不是突然或迅速发生的反应。生锈的铁是自发反应的一个例子，随着时间的推移，它慢慢地、一点一点地发生。

如果化学反应需要能量输入，则该反应的 ∆G 将为正值。在这种情况下，产物比反应物具有更多的自由能。因此，我们可以将反应的产物视为储能分子。我们称这些化学反应为内能反应，它们是非自发的。如果不添加自由能，内能反应就不会自行发生。

例如，从简单的分子（如糖）构建复杂的分子是一个合成代谢过程，需要能量。因此，合成代谢过程中涉及的化学反应是内能反应。或者，将糖分解成更简单分子的分解代谢过程在一系列放能反应中释放能量。

本文改编自 Openstax，生物学 2e，第 6.2 节:势能、动能、自由能和活化能。