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Une réaction endergonique est une réaction chimique nécessitant un apport d'énergie. C'est une réaction pour laquelle la variation de l'enthalpie libre ( $\Delta G$ , fonction de Gibbs) est positive^[1]^,^[2].

Les variations de l'énergie libre incluent les variations de l'enthalpie et de l'entropie, à la différence des réactions exothermiques et endothermiques, qui ne se définissent que par des variations de l'enthalpie seule, ces dernières étant liées à une perte ou un gain de chaleur.

Le contraire d'une réaction endergonique est une réaction exergonique.

Étymologie

Étymologiquement, endo- (ἔνδον) signifie « en dedans » et ergon- (ἔργον) « travail ». Une réaction endergonique nécessite l'apport d'un certain « travail » au sens large, c'est-à-dire d'une certaine énergie^[3], l'aide d'un travail, pour pouvoir se réaliser^[4]^,^[5]^,^[6].

Fonctionnement

Une réaction endergonique nécessite de puiser une grande quantité d'énergie dans son environnement pour briser les liaisons chimiques des molécules impliquées. L'énergie qui sera libérée pendant cette réaction permettra de maintenir la réaction même si certaines réactions nécessiteront de puiser encore dans l'énergie externe.

Au cours d'une réaction endergonique, des liaisons chimiques sont formées, ce qui permet de former des molécules complexes.

Selon le deuxième principe de la thermodynamique, à pression et température constantes, une réaction chimique endergonique induit un changement d'enthalpie libre positif^[1]^,^[7] :

\Delta G=G_{f}-G_{i}>0

avec :

$G_{f}$ l'enthalpie libre du milieu réactionnel dans son état final ;
$G_{i}$ l'enthalpie libre du milieu réactionnel dans son état initial.

Ces réactions sont aussi dites non spontanées ou défavorables^[8].

En biologie, l'énergie dont elles ont besoin découle souvent de réactions exergoniques s'étant réalisées avant^[9].

Exemples

La décomposition de l’eau en dihydrogène et dioxygène par électrolyse est un exemple de réaction endergonique^[10].

La fonte de la glace demande un apport de chaleur latente pour dépasser la barrière d'énergie d'activation. Une fois le point de fusion passé, la réaction se poursuit et la glace continue de fondre.

En biologie, toutes les réactions de l'anabolisme, comme la synthèse des protéines, sont endergoniques^[4]. La synthèse des protéines nécessite beaucoup d'énergie pour former des liaisons peptidiques entre des petites molécules d'acides aminés. La pompe sodium-potassium sur la membrane plasmique s'effectue par une réaction endergonique car elle nécessite beaucoup d'énergie pour activer un mouvement contraire au gradient de concentration.

La photosynthèse chez les plantes est une réaction endergonique nécessitant le rayonnement solaire^[5].

Notes et références

Notes

↑ ^{a et b} Botham et al. 2017, p. 114.
↑ (en) « endergonic (or endoergic) reaction », IUPAC, Compendium of Chemical Terminology [« Gold Book »], Oxford, Blackwell Scientific Publications, 1997, version corrigée en ligne : (2019-), 2^e éd. (ISBN 0-9678550-9-8).
↑ Académie de Médecine, « Dictionnaire médical de l'Académie de Médecine », sur academie-medecine.fr (consulté le 22 mai 2023).
↑ ^{a et b} Futura, « Définition | Endergonique | Futura Santé », sur futura-sciences.com (consulté le 22 mai 2023).
↑ ^{a et b} « Définition de endergonique | Dictionnaire français », sur lalanguefrancaise.com (consulté le 23 mai 2023).
↑ Commission d’enrichissement de la langue française, « endergonique », sur FranceTerme, ministère de la Culture (consulté le 23 mai 2023).
↑ « 6.2 : Énergie potentielle, cinétique, libre et d'activation », sur libretexts.or, 1^er novembre 2022 (consulté le 23 mai 2023).
↑ « Biochimie - 2749 Mots | Etudier », sur etudier.com (consulté le 23 mai 2023).
↑ Unisciel – L'université des sciences en ligne, « Les transferts d'énergie [Nutrition carbonée] », sur uel.unisciel.fr (consulté le 23 mai 2023)
↑ Commission d'enrichissement de la langue française, Vocabulaire de la chimie et des matériaux : Termes, expressions et définitions publiés au Journal officiel, 2018, 328 p. (ISBN 978-2-11-139376-9, lire en ligne [PDF]), définition 219.

Bibliographie

Kathleen M Botham, Anthony Weil, Victor W Rodwell, Peter J Kennelly et David A Bender (trad. de l'anglais par Lionel Domenjoud), Biochimie de Harper [« Harper's Illustrated Biochemistry »], De Boeck Supérieur, 2017, 6^e éd., 840 p. (ISBN 9782807307247, lire en ligne), p. 114.