1. 화학 결합의 에너지 차이 :
* 유기 화합물 : 유기 화합물은 상대적으로 약한 탄소 수소 (C-H) 및 탄소-탄소 (C-C) 결합을 갖는다.
* CO2 및 물 : 이산화탄소 (CO2) 및 물 (H2O)은 더 강한 결합, 특히 CO2의 이중 결합을 갖는다.
이러한 결합 강도의 이러한 차이는 유기 화합물의 결합을 파괴하고 CO2와 물에서 더 강한 결합을 형성하면 에너지를 방출한다는 것을 의미합니다.
2. 엔트로피 증가 :
* 유기 화합물 : 유기 분자는 일반적으로 복잡하고 상대적으로 순서가 있습니다.
* CO2 및 물 : CO2와 물은 더 단순하고 더 장애가있는 분자입니다.
복잡하고 질서의 분자를 더 단순하고 장애가있는 분자로 전환하면 엔트로피 (장애)가 증가하며, 이는 열역학적으로 유리합니다.
3. 전자 전송 :
* 산화 : 산화는 전자 손실을 포함합니다. 이 경우, 유기 화합물은 산소로 전자를 잃습니다.
* 산소 : 분자 산소 (O2)는 강한 산화제이며, 이는 전자를 쉽게 받아 들일 수 있습니다.
유기 화합물에서 산소로 전자를 전달하면 에너지가 방출됩니다.
4. 반응 경로 :
산소에 의한 유기 화합물의 산화는 단일 단계 반응이 아니라 다양한 중간체를 포함하는 일련의 단계이다. 이 단계는 살아있는 유기체의 효소에 의해 촉매되며, 갑작스럽고 통제되지 않은 폭발이 아니라 에너지를 관리 할 수있는 단위로 방출 할 수 있습니다.
본질적으로, 산소에 의한 유기 화합물의 산화는 다음과 같은 결과를 초래하기 때문에 유리하다.
* 제품에 더 강한 채권이 형성됩니다.
* 엔트로피 증가 (장애).
* 전기 음성 원자에서보다 전기 음성 원자로 전자 전달.
이 에너지 방출은 다음과 같은 필수 과정을 위해 살아있는 유기체에 의해 활용됩니다.
* 세포 호흡 : 에너지를위한 ATP 생성.
* 성장과 발전.
* 운동 및 기타 기능.
전반적인 반응은 발열 성이므로 주변의 열 에너지를 방출합니다.
