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CO2と水が自由エネルギーを放出する分子酸素による有機化合物の酸化がなぜ自由エネルギーを放出するのですか?

分子酸素による有機化合物の酸化は、CO2と水を生成するための自由エネルギーを放出します。

1。 化学結合のエネルギー差:

* 有機化合物: 有機化合物は、比較的弱いカーボン水素(C-H)および炭素炭素(C-C)結合を持っています。

* co2および水: 二酸化炭素(CO2)と水(H2O)は、特にCO2の二重結合に強い結合があります。

結合強度のこの違いは、有機化合物の結合を破壊し、CO2と水の強い結合を形成することを意味します。

2。 エントロピーの増加:

* 有機化合物: 有機分子は通常複雑で比較的順序付けられています。

* co2および水: CO2と水はよりシンプルで、より乱れた分子です。

複雑な秩序化された分子をよりシンプルでより障害のある分子への変換は、熱力学的に好ましいエントロピー(障害)を増加させます。

3。 電子伝達:

* 酸化: 酸化には、電子の損失が含まれます。 この場合、有機化合物は電子を酸素に失います。

* 酸素: 分子酸素(O2)は強力な酸化剤であり、容易に電子を受け入れることを意味します。

有機化合物から酸素への電子の伝達はエネルギーを放出します。

4。 反応経路:

酸素による有機化合物の酸化は、単一段階の反応ではなく、さまざまな中間体を含む一連のステップです。これらのステップは、生物の酵素によって触媒され、突然の制御されていない爆発ではなく、管理可能な増分でエネルギーを放出することができます。

本質的に、酸素による有機化合物の酸化は、次のようになるため好ましいです。

* 製品に形成されるより強力な結合。

* エントロピーの増加(障害)。

* 電子移動の少ない電子移動は、より電気陰性の原子からより電気陰性の原子へ。

このエネルギー放出は、次のような重要なプロセスのために生きている生物によって活用されています。

* 細胞呼吸: エネルギーのATPを生成します。

* 成長と開発。

* 動きおよびその他の機能。

全体的な反応は発熱性であり、それが周囲に熱エネルギーを放出することを意味します。

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