自由能 free energy 在物理化学中,按照亥姆霍兹的定容自由能F与吉布斯的定压自由能G的定义,G=F PV (p为压力,V为体积)。在生物的反应中,因为△(PV)可以忽略不计,所以两者是相同的。只有这样,F的变化△F=△U-T△S才成为主要讨论的问题(U、T、S分别是该系统的内能、绝对温度、熵)。△F给出了生物反应中释放出来可用于做功的能量上限。其变化量(一般用△G*表示)在生物学上使用时必须注意下列事项:(1)水的活度,可随意设为1.0进行计算:(2)因[H ]=1M并不符合实际情况,一般认为[H ]=10-7M(pH7),为了区别其符号写成△G0′;(3)例如反应,因各种成分并非标准浓度(1M),把实际浓度代入下式后其值△G′就有问题了;
(4)在共轭反应中,要注意各种成分反应的变化量之和;(5)把△G0改为用平衡常数(Keq)表示,往往是很有用的。例如在25℃下
△G0=-RT1nKeq=-1363log10Keq