3.6: 細胞内のエンダーゴニック反応とエクセルゴニック反応

化学反応中にエネルギーが放出される場合、結果の値は負の数になります。つまり、エネルギーを放出する反応の∆G<0です。負の∆Gは、反応の生成物が反応物よりも自由エネルギーが少ないことも意味します。科学者は、負の∆Gの反応と呼び、その結果、自由エネルギーを放出する反応をエクセルゴニック反応と呼んでいます。エクセルゴニックとは、エネルギーがシステムから出ていることを意味します。これらの反応は、システムにエネルギーを追加せずに発生する可能性があるため、自発的反応とも呼ばれます。どの化学反応が自発的で自由エネルギーを放出するかを理解することは、これらの反応を利用して細胞内で作業を行うことができるため、生物学者にとって非常に有用です。この用語の日常的な使用に反して、自発的な反応は突然または迅速に発生するものではありません。錆びた鉄は、時間をかけてゆっくりと、少しずつ起こる自発的な反応の一例です。

化学反応がエネルギー入力を必要とする場合、その反応の∆Gは正の値になります。この場合、生成物は反応物よりも多くの自由エネルギーを持っています。したがって、反応の生成物はエネルギーを蓄える分子と考えることができます。私たちはこれらの化学反応をエンダーゴニック反応と呼んでいますが、それらは非自発的です。エンダーゴニック反応は、自由エネルギーを追加しない限り、それ自体では起こりません。

たとえば、より単純な分子から糖などの複雑な分子を構築することは同化プロセスであり、エネルギーが必要です。したがって、同化プロセスに関与する化学反応はエンダーゴニック反応です。あるいは、糖をより単純な分子に分解する異化プロセスは、一連の運動能力反応でエネルギーを放出します。

このテキストは、Openstax, Biology 2e, Section 6.2: Potential, Kinetic, Free, and Activation Energyから引用しています。