Miluji tuto otázku!

učím chemii na různých úrovních a tento koncept kolem hydrolýzy ATP způsobuje pro mé studenty více problémů než kterýkoli jiný. Často je to poprvé, kdy se student setká s konkrétním příkladem lepení (ve třídě biologie) a tak často odejde se špatnou představou o procesech vytváření a lámání vazeb.

přerušení vazby, izolovaně, nikdy neuvolňuje energii. Lepení je stabilní stav ve srovnání s unbonded druhů, kde se opačné náboje jsou blíže k sobě, když lepené ve srovnání s unbonded a celý systém je na nižší (elektrické) potenciální energie. Vazba rozbitá při hydrolýze ATP se neliší. Je to poměrně slabá vazba, ale stále vyžaduje rozbití energie.

důvod, proč tam je energie uvolněné v procesu je proto, že produkty vytvořené (ADP a hydrogenphosphate/fosfát), mají silnější kovalentní vazby (plus mezimolekulárních sil s okolním roztoku a rozpuštěné ionty) než výchozích materiálů. To je případ jakéhokoli exotermického procesu. Jak si zlomit P-O vazba v ATP nové P-O vazba je vytvořena v hydrogenphosphate, ale také je potřeba se podívat na interakce výchozích materiálů ve srovnání s produkty s řešením. Měli bychom také poznamenat, že voda, která útočí na fosfátové skupiny v hydrolytické reakce pak bude muset být deprotonated a hydrogenphosphate ion tvoří se částečně oddělit, aby fosfát, takže tam je hodně děje!

Také stojí za zmínku, že, když lidé říkají, že „energie se uvolňuje ve hydrolýzy ATP“ jsou obvykle s odkazem na Gibbsova volná Energie, která zahrnuje také přínos systému entropie změnit (časy, teploty), stejně jako změnu entalpie (určeno dluhopisů a jiných elektrostatické interakce sílu). V případě, že hydrolýza ATP, většina podmínkách, máme také k nárůstu entropie systému, a to pohání proces bude ještě více exergonní (příznivé, může být použita pro řízení dalších procesů) než entalpie sám naznačoval.

pochopte Prosím: chemie zde jedná, je ve skutečnosti velmi složité a celková využitelná energie k dispozici, závisí na mnoha faktorech, mimo struktury výchozích surovin a výrobků. Abychom skutečně porozuměli hydrolýze ATP, vyžaduje znalost koncentrací všech druhů (protože to ovlivňuje hnací sílu) včetně různých rozpuštěných iontových druhů, které obvykle nejsou zahrnuty do jednoduché reakční rovnice.

Chcete-li odpovědět na vaši poslední část, tvorba vazeb z izolovaných druhů vždy uvolňuje energii, protože opačné náboje se přibližují a potenciální energie klesá.