能否用高中化学解释一下:生物体内大分子(与脂质)的合成与水解分别是吸热反应还是放热反应?

能否用高中化学解释一下:生物体内大分子(与脂质)的合成与水解分别是吸热反应还是放热反应?

呃这个问题,高中化学和生物都有所讨论,但不会讲得很详细,想必题主是个高中生吧,用高中的知识很难解答,会涉及到无机、生化等知识,我就尽量用通俗的语言解释吧。

以淀粉水解为例,高中生物认为其是放能反应,部分老师给出的理由也比较简单,说是其混乱程度增加了;而高中化学有一句话叫“越热越水解”,说明水解反应是一个吸热反应,但那是针对于简单的化合物,对于生物大分子,比如淀粉,水解涉及到很多的反应,诸如糖苷键的断裂等,甚至能量状态和pH等环境因素也有关系,结果到底是放热还是吸热是不确定的,目前学术界主流观点认为绝大部分淀粉水解吸热,绝大部分蛋白质水解放热,绝大部分脂质的水解也放热,合成则相反。

这就不得不牵扯到一个很多高中生的疑问(包括高中时的我),生物上放能,化学上吸热,怎么个实现法?这就扯出了吉布斯自由能。

太抽象了,换个通俗点的例子,比如光合作用,化学上熵减而且吸热,理论上一定不自发,但现实中却能发生,为什么?事实上,ΔG>0只能说明在只做体积功(外界不做功)的情况下,不能自发进行,但是光提供了能量啊,使得这个光化反应得以实现。

说回正题,在生物体内,如果一个反应是吸热的,只能说明在外界只做体积功时是吸热的,但是显然生物体内是没有这么多热量供它吸,而是提供了其他能量给它,诸如ATP、NAD(P)H、FADH2等,而这个反应的每一步,都会有很多的小分子、酶等参与,过程极其复杂,能量形态已经不单单是热能,最后放出能量(不一定是热能)。也就是说,生物体内的吸能放能反应是不适用于高中化学的,因为高中化学的条件都是极其理想的(上文已经阐述)。

我已经用极其克制的语言阐述,如有不当之处,敬请斧正。