7.6: Free Energy
7.6: Énergie gratuite
Free energy—abbreviated as G for the scientist Gibbs who discovered it—is a measurement of useful energy that can be extracted from a reaction to do work. It is the energy in a chemical reaction that is available after entropy is accounted for. Reactions that take in energy are considered endergonic and reactions that release energy are exergonic. Plants carry out endergonic reactions by taking in sunlight and carbon dioxide to produce glucose and oxygen. Animals, in turn, break down the glucose from plants using oxygen and make carbon dioxide and water. When a system is at equilibrium, there is no net change in free energy. In order for cells to keep metabolism running and stay alive, they must stay out of equilibrium by constantly changing concentrations of reactants and products
Free Energy
The direction of energy flow through the system determines if the reaction is endergonic or exergonic. Systems with no net change in free energy are considered to be at equilibrium. Most chemical reactions are reversible—they can proceed in both directions. To stay alive, cells must stay out of equilibrium by constantly changing the concentrations of reactants and products so that metabolism continues to run.
Endergonic Versus Exergonic Reactions
If a reaction requires an input of energy to move forward, then the change in free energy, or the ΔG of the reaction is positive and the reaction is considered endergonic—energy has entered the system. In plants, the building of glucose molecules and oxygen from carbon dioxide and water—with the help of sunlight—is considered endergonic. The glucose molecules are considered as energy storage molecules.
Conversely, if energy is released in a reaction, then the change in free energy, or ΔG is negative and the reaction is considered exergonic. The products have less free energy than the reactants—energy has exited the system. This occurs in animals that break down glucose using oxygen to make carbon dioxide and water. The energy in the glucose molecules has been released.
L’énergie libre — abrégée en G pour le scientifique Gibbs qui l’a découverte — est une mesure de l’énergie utile qui peut être extraite d’une réaction pour faire le travail. C’est l’énergie d’une réaction chimique qui est disponible après l’entropie. Les réactions qui prennent de l’énergie sont considérées comme energetoniques et les réactions qui libèrent de l’énergie sont exergoniques. Les plantes effectuent des réactions endergoniques en prenant la lumière du soleil et le dioxyde de carbone pour produire du glucose et de l’oxygène. Les animaux, à leur tour, décomposent le glucose des plantes à l’aide de l’oxygène et de faire du dioxyde de carbone et de l’eau. Lorsqu’un système est à l’équilibre, il n’y a pas de changement net dans l’énergie libre. Pour que les cellules maintiennent le métabolisme en marche et restent en vie, elles doivent rester hors de l’équilibre en changeant constamment les concentrations de réactifs et de produits
Énergie libre
La direction du flux d’énergie à travers le système détermine si la réaction est energetonique ou exergonique. Les systèmes sans changement net d’énergie libre sont considérés comme à l’équilibre. La plupart des réactions chimiques sont réversibles , elles peuvent se dérouler dans les deux sens. Pour rester en vie, les cellules doivent rester hors de l’équilibre en changeant constamment les concentrations de réactifs et de produits afin que le métabolisme continue à courir.
Réactions energegoniques contre exergoniques
Si une réaction nécessite une entrée d’énergie pour aller de l’avant, alors le changement dans l’énergie libre, ou le ΔG de la réaction est positif et la réaction est considérée comme energetonique- l’énergie est entrée dans le système. Dans les plantes, la construction de molécules de glucose et d’oxygène à partir du dioxyde de carbone et de l’eau, à l’aide de la lumière du soleil, est considérée comme energetonique. Les molécules de glucose sont considérées comme des molécules de stockage d’énergie.
Inversement, si l’énergie est libérée en réaction, alors le changement dans l’énergie libre, ou ΔG est négatif et la réaction est considérée comme exergonique. Les produits ont moins d’énergie libre que les réactifs- l’énergie a quitté le système. Cela se produit chez les animaux qui décomposent le glucose en utilisant l’oxygène pour faire du dioxyde de carbone et de l’eau. L’énergie dans les molécules de glucose a été libérée.
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