szeretem ezt a kérdést!

különböző szinteken tanítom a kémiát, és ez az ATP hidrolízis körüli koncepció több problémát okoz a diákjaim számára, mint bármely más. Gyakran ez az első alkalom, hogy egy diák találkozik egy konkrét példa kötés (a Biológia osztály), ők pedig gyakran elsétálni rossz ötlet, a folyamatok bond alkotó törni.

a kötés megszakítása elszigetelten soha nem szabadul fel energiát. A kötés stabil állapot a nem kötött fajokhoz képest, ahol az ellentétes töltések egymáshoz közelebb vannak, mint a nem kötött, és az egész rendszer alacsonyabb (elektromos) potenciális energiával rendelkezik. Az ATP hidrolízisében megszakadt kötés nem különbözik egymástól. Ez egy meglehetősen gyenge kötés,de még mindig energiát igényel.

a folyamat során felszabaduló energia oka az, hogy a képződött termékek (ADP és hidrogénfoszfát/foszfát) erősebb kovalens kötésekkel rendelkeznek (plusz intermolekuláris erők a környező oldattal és oldott ionokkal), mint a kiindulási anyagok. Ez a helyzet minden exoterm folyamat esetében. Ahogy megtöri a P-O kötést az ATP-ben, egy új P-O kötés alakul ki a hidrogénfoszfátban, de meg kell vizsgálnia a kiindulási anyagok kölcsönhatásait is a termékekkel összehasonlítva az oldattal. Azt is meg kell jegyeznünk, hogy a hidrolízis reakcióban a foszfátcsoportot megtámadó vizet ezután deprotonálni kell, és a képződött hidrogénfoszfát-ion részlegesen disszociál a foszfátra, tehát sok folyik itt!

Szintén érdemes megjegyezni, hogy amikor az emberek azt mondják, hogy “energia szabadul fel az ATP hidrolízis” általában utal Gibbs Ingyen Energia, amely szintén magában foglalja a hozzájárulását a rendszer entrópia változás (szer hőmérséklet), valamint az entalpia-változás (által meghatározott kötvény, illetve egyéb elektrosztatikus kölcsönhatás erőssége). ATP hidrolízis esetén a legtöbb körülmények között növekszik a rendszer entrópiája is, ami arra készteti a folyamatot, hogy még exergonikusabb legyen (kedvező, más folyamatok vezetésére használható), mint az entalpia önmagában.

értsd meg: az itt szereplő kémia valójában nagyon összetett, és a rendelkezésre bocsátott teljes felhasználható energia számos tényezőtől függ, a kiindulási anyagok és termékek szerkezetén túl. Az ATP hidrolízis valódi megértéséhez minden faj koncentrációjának ismerete szükséges (mivel ez befolyásolja a hajtóerőt), beleértve a különböző oldott Ionos fajokat is, amelyek általában nem szerepelnek az egyszerű reakcióegyenletben.

az utolsó rész megválaszolásához az izolált fajokból származó kötésképződés mindig felszabadítja az energiát, mivel az ellentétes töltések egyre közelebb kerülnek egymáshoz, és a potenciális energia csökken.