พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี
พลังงานกับการเกิดปฏิกิริยาเคมี การเกิดปฏิกิริยาเคมีเกี่ยวข้องกับ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีของสารตั้งต้นที่เข้าทำปฏิกิริยากัน เกิดการจัดเรียงตัวใหม่ของอะตอมของสารตั้งต้น และมีการเปลี่ยนแปลงพลังงานได้สารผลิตภัณฑ์ซึ่งมีสมบัติแตกต่างจากสารตั้งต้น เช่น ปฏิกิริยาเคมีของการแยกน้ำซึ่งเป็นของเหลวได้แก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนหรือปฏิกิริยาเคมีของการรวมตัวของแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนจนได้เป็นโมเลกุลของน้ำ
เมื่อพิจารณาปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้น จะเห็นว่าปฏิกิริยาการแยกน้ำจะต้องได้รับพลังงานไฟฟ้า ส่วนปฏิกิริยาการรวมกันของแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนเกิดเป็นโมเลกุลของน้ำจะให้พลังงานออกมาการเปลี่ยนแปลงพันธะของสารในปฏิกิริยาโดยสารต่างๆมีพลังงานสะสมอยู่เนื่องจากการจัดเรียง ตัวของอิเล็กตรอนในพันธะเคมีระหว่างอะตอมและการจัดเรียงตัวของอะตอมซึ่งพลังงานดังกล่าวอาจมีการเปลี่ยนแปลงขณะเกิดปฏิบัติการเคมีในทางชีววิทยาเรียกพลังงานนี้ว่าพลังงานเคมี (Chemical Energy) ในการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีทั้งการสลายพันธะในสารตั้งต้นแล้วมีการสร้างพันธะใหม่เกิดขึ้น เป็นสารผลิตภัณฑ์หากพลังงานรวมของสารผลิตภัณฑ์สูงกว่าพลังงานของสารตั้งต้นปฏิกิริยาเคมีนั้นต้องการพลังงานจากภายนอกเข้าไปเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาขึ้นได้เรียกปฏิกิริยาแบบนี้ว่า ปฏิกิริยาดูดพลังงาน (endergonic reaction) หากพลังงานรวมของสารผลิตภัณฑ์ต่ำกว่าพลังงานของสารตั้งต้นเมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้วจะมีพลังงานส่วนเกินถูกปล่อยออกมาเรียกปฏิกิริยาแบบนี้ว่า ปฏิกิริยาคายพลังงาน (exergonic reaction)
 |
| ปฏิกิริยาดูดพลังงาน |
 |
| ปฏิกิริยาคายพลังงาน |
ในการเกิดปฏิกิริยาสารตั้งต้นต้องได้รับพลังงานเพียงพอที่จะสลายพันธะเดิมและทำให้เกิดการเรียงตัวใหม่ของอะตอมที่เหมาะสมพลังงานเริ่มต้นที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาขึ้นได้นี้เรียกว่าพลังงานกระตุ้นหรือพลังงานก่อกัมมันต์ (activation Energy)
ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตมีหลักการเช่นเดียวกับปฏิกิริยาเคมีที่กล่าวมาข้างต้นคือมีทั้งปฏิกิริยาดูดพลังงานและปฏิกิริยาคายพลังงานและต้องการพลังงานกระตุ้นในการเกิดปฏิกิริยาตัวอย่างปฏิกิริยาการดูดพลังงานในสิ่งมีชีวิต เช่นการสร้าง glucose 6-phospate (ปฏิกิริยาแรกในกระบวนการสลายกลูโคสเพื่อให้พลังงานซึ่งจะได้เรียนต่อไป )ตัวอย่างปฏิกิริยาคายพลังงานในสิ่งมีชีวิต เช่น การสลาย ATP
ในสิ่งมีชีวิตมีหลายวิธีที่ทำให้ปฏิกิริยาดูดพลังงานเกิดขึ้นได้โดยวิธีหนึ่งคือปฏิกิริยาดูดพลังงานจะเกิดขึ้นได้โดยควบคู่ไปกับปฏิกิริยาคายพลังงานซึ่งพลังงานที่ได้จากการปฏิกิริยาคายพลังงานนี้จะถูกนำมาใช้ในปฏิกิริยาดูดพลังงานเช่นกลูโคสจะได้รับพลังงานจากการสลาย ATP เพื่อใช้ในการสร้าง glucose 6-phospate
ศึกษาเพิ่มเติมความรู้
(มีซับไทยบรรยาย)
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น