En química, las reacciones se clasifican según cómo manejan la energía. Reacciones exergónicas liberan energía, normalmente en forma de calor o luz, mientras que las reacciones endergónicas consume energía para continuar.
La combustión de gasolina es una reacción exergónica clásica. Las moléculas de octano de la gasolina contienen más energía química que el agua y el dióxido de carbono producidos, por lo que se libera energía cuando se quema el combustible. Por el contrario, la fotosíntesis en los árboles es un proceso endergónico que almacena energía al convertir el dióxido de carbono y el agua en moléculas orgánicas complejas como la celulosa.
Los organismos dependen en gran medida de reacciones endergónicas para construir biomoléculas esenciales como aminoácidos, nucleótidos y grasas. Estos procesos extraen energía de azúcares u otros sustratos de alta energía. Como las reacciones endergónicas no pueden desarrollarse espontáneamente, las células suministran la energía necesaria a través de ATP u otras coenzimas.
Incluso las reacciones exergónicas suelen requerir un aporte inicial de energía (conocida como energía de activación) para superar las barreras cinéticas. Por ejemplo, el carbón necesita una chispa o una cerilla para encenderse. Una vez que se desencadena la reacción, la energía de activación almacenada se libera y la reacción continúa, liberando más energía de la que se invirtió inicialmente.
Las reacciones endergónicas son frecuentemente reversibles. Por ejemplo, quemar un tronco de madera invierte el proceso fotosintético que originalmente formó el árbol:los carbohidratos se oxidan a CO₂ y H₂O, liberando una modesta cantidad de calor. La dificultad de revertir una reacción exergónica depende de cuánta energía adicional se requeriría para impulsar el proceso inverso. Este concepto lo enfatiza una investigación de la Universidad de Nebraska, Lincoln.
Un diagrama de colinas de energía representa visualmente el perfil energético de una reacción. El eje horizontal muestra la coordenada de reacción (tiempo o progreso), mientras que el eje vertical muestra la energía total del sistema. Para una reacción exergónica, el diagrama sube hasta un pico (que representa la energía de activación) y luego cae por debajo del nivel de energía inicial. Para una reacción endergónica, el camino sube por encima de la energía inicial, lo que indica que el sistema debe absorber energía antes de que la reacción pueda completarse.
