Reaksi kimia dalam metabolisme terbagi menjadi dua jenis reaksi, yaitu reaksi Eksergonik dan Endergonik. Reaksi Eksergonik adalah Reaksi yang melepaskan energi bebas dari sistem, sedangkan reaksi Endergonik adalah rekasi yang mengambil energi bebas dari luar sistem.
Dalam reaksi Eksergonik campuran kimiawi kehilangan energi bebas (G berkurang) sehingga ΔG menjadi bernilai negatif, sehingga dapat dikatakan reaksi Eksergonik merupakan reaksi atau proses spontan. Besarnya nilai ΔG merepresentasikan besarnya maksimum kerja yang dapat dilakukan reaksi tersebut. Semakin besar penurunan energi bebas (semakin besar nilai -ΔG) maka semakin besar pula kerja yang dapat dilakukan.
Contoh dari reaksi Eksergonik adalah respirasi seluler, dimana molekul gula dan oksigen diubah menjadi karbon dioksida dan air, serta melepaskan energi dalam bentuk ATP. Secara umum reaksi respirasi seluler dapat dituliskan dengan persamaan kimia di bawah ini.
Dalam reaksi respirasi seluler besarnya ΔG adalah -686 kkal/mol atau setara dengan -2.870 kj/mol. Tanda minus menandakan bahwa energi tersebut dikeluarkan dari reaksi tersebut.
Sebagai kebalikan dari reaksi Eksergonik, reaksi Endergonik menyerap energi bebas untuk masuk ke dalam sistem, sehingga nilai ΔG adalah positif dan reaksi berlangsung tidak spontan. Pada reaksi Endergonik ΔG adalah kuantitas energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan reaksi.
Jika pada reaksi Eksergonik (respirasi sel) pengubahan glukosa dan air menjadi karbon dioksida dan air melepaskan energi sebesar 686 kkal/mol, maka pada reaksi Endergonik (fotosintesis) pengubahan air dan karbon dioksida menjadi glukosa dan oksigen memerlukan energi sebesar 686 kkal/mol untuk melaksanakan proses kimia tersebut.
Dalam proses fotosintesis tumbuhan membuat glukosa dengan cara menyerap energi cahaya matahari dan mengubahnya menjadi energi kimia kemudian digunakan untuk merakit molekul gula melalui serangkai proses atau tahapan (reaksi terang dan reaksi gelap).
Dalam sistem tertutup, suatu reaksi akan berakhir dengan kesetimbangan dan kemudian tidak dapat melakukan kerja. Sel merupakan contoh sistem terbuka karena sel mengambil komponen dari luar sel, serta mengeluarkan komponen ke luar sel. Seandainya sel merupakan sistem tertutup, maka apabila proses kimiawi dalam sel mencapai kesetimbangan maka sel akan mati.
Reaksi kimiawi pada sel harus dijaga agar tidak mencapai kesetimbangan agar kehidupan sel dapat terus berlangsung. Cara mencegah kesetimbangan pada proses kimiawi sel adalah dengan mencegah agar produk hasil reaksi tidak terakumulasi.
Kesetimbangan dalam sel dicegah dengan menjadikan produk hasil reaksi menjadi reaktan pada proses selanjutnya. Hal ini menjadikan ΔG reaksi tetap bernilai negatif karena energi bebas akhir reaksi selalu lebih kecil daripada energi bebas awal reaksi. Secara umum agar proses kimiawi dalam sel dapat terus berlangsung (tidak setimbang) maka sel mengkondisikan agar perbedaan energi bebas yang besar dari glukosa dan oksigen yang masuk dengan karbon dioksida dan air yang keluar dari sel ke lingkungan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar