1. Energi skillnad i kemiska bindningar:
* organiska föreningar: Organiska föreningar har relativt svaga kolhydrogen (C-H) och kol-kol (C-C).
* CO2 och vatten: Koldioxid (CO2) och vatten (H2O) har starkare bindningar, särskilt dubbelbindningarna i CO2.
Denna skillnad i bindningsstyrkor innebär att bryta bindningarna i den organiska föreningen och bilda de starkare bindningarna i CO2 och vatten frisätter energi.
2. Entropiökning:
* organiska föreningar: Organiska molekyler är vanligtvis komplexa och relativt ordnade.
* CO2 och vatten: CO2 och vatten är enklare och mer störda molekyler.
Omvandlingen av en komplex, ordnad molekyl till enklare, mer störda molekyler ökar entropin (störning), vilket är termodynamiskt gynnsamt.
3. Elektronöverföring:
* oxidation: Oxidation innebär förlust av elektroner. I detta fall förlorar den organiska föreningen elektroner till syre.
* syre: Molekylärt syre (O2) är ett starkt oxidationsmedel, vilket innebär att det lätt accepterar elektroner.
Överföringen av elektroner från den organiska föreningen till syre frigör energi.
4. Reaktionsväg:
Oxidationen av organiska föreningar med syre är inte en enstegsreaktion utan snarare en serie steg som involverar olika mellanprodukter. Dessa steg katalyseras av enzymer i levande organismer, vilket möjliggör frisättning av energi i hanterbara steg snarare än en plötslig, okontrollerad explosion.
I huvudsak är oxidationen av organiska föreningar med syre gynnsam eftersom det resulterar i:
* starkare obligationer som bildas i produkterna.
* ökad entropi (störning).
* elektronöverföring från en mindre elektronegativ atom till en mer elektronegativ atom.
Denna energiutsläpp utnyttjas av levande organismer för viktiga processer som:
* Cellulär andning: Generera ATP för energi.
* tillväxt och utveckling.
* rörelse och andra funktioner.
Den övergripande reaktionen är exoterm, vilket innebär att den släpper värmeenergi i omgivningen.