1. Relation : ΔG = ΔG°' + RT Ln (rapport concentrations)

A une température donnée, l'énergie libre de Gibbs d'un composé A est reliée à son énergie libre de Gibbs standard par la relation: G = G°' + RT Ln [A] (R = 8,31 J.K^-1.mol^-1)

Pour une réaction quelconque : A + B <=> C + D

la variation d'énergie libre de Gibbs est la somme de celles des produits moins la somme de celles des réactants, soit :

ΔG_réaction = (G_C + G_D) - (G_A + G_B)

Exprimée en fonction de la variation d'énergie libre standard de chacun des composés de cette réaction, on obtient :

ΔG_réaction = (G_C°'+ G_D°' - G_A°'- G_B°') + RT Ln ([C] [D] / [A] [B])

Que l'on écrit : ΔG_réaction = ΔG°'_réaction + RT Ln ([C] [D] / [A] [B])

Quand la réaction a atteint l'équilibre, le rapport des produits des concentrations n'est autre que la constante d'équilibre qui s'écrit :

K_éq = [C]_éq . [D]_éq / [A]_éq . [B]_éq

A l'équilibre les vitesses des réactions directe et réverse sont égales et la variation d'énergie libre globale (ΔG_réaction) est nulle.

On a alors : ΔG°'_réaction= - RT Ln K_éq

Remarque : une réaction à l'équilibre ne signifie pas que les concentrations sont égales. 

2. Processus à l'état stationnaire ou à l'état d'équilibre

Chaque voie métabolique correspond à un grand ensemble de réactions biochimiques dont chacune a pour substrat le produit de la réaction qui la précède.

Considérons le cas le plus simple, un enchaînement de trois réactions : A -> B -> C

La concentration de l'intermédiaire métabolique B est dans un état dit stationnaire quand la vitesse de formation de B à partir de A est égale à la vitesse de disparition de B pour former C. A l'état stationnaire, la concentration de B est donc constante, alors que A disparaît et que C s'accumule.

En d'autres termes, dans une voie métabolique, il y a un apport constant du premier métabolite de cette voie et consommation constante du dernier. 

Cette situation est donc distincte d'une réaction à l'équilibre (A <=> B), pour laquelle les concentrations des 2 métabolites sont constantes.