i love this question!

ensino Química em vários níveis e este conceito em torno da hidrólise ATP causa mais problemas para os meus alunos do que qualquer outro. Muitas vezes, esta é a primeira vez que um estudante encontra um exemplo concreto de ligação (em uma classe de Biologia) e muitas vezes eles se afastam com a idéia errada sobre os processos de formação e quebra de ligação.a quebra de uma ligação, isolada, nunca liberta energia. A ligação é um estado estável em comparação com as espécies não fiadas, onde cargas opostas são mais próximas quando ligadas em comparação com não fiadas e todo o sistema está em uma energia potencial menor (elétrica). A ligação quebrada na hidrólise do ATP não é diferente. É uma ligação bastante fraca, mas ainda requer energia para ser quebrada.

A razão não é a energia liberada no processo é porque os produtos formados (ADP e hydrogenphosphate/fosfato) têm fortes ligações covalentes (mais forças intermoleculares com a solução circundante e íons dissolvidos) que os materiais de partida. Este é o caso de qualquer processo exotérmico. À medida que você quebra a ligação P-O na ATP, uma nova ligação P-O é formada no hidrogenofosfato, mas você também precisa olhar para as interações dos materiais de partida em comparação com os produtos com a solução. Devemos também notar que a água que ataca o grupo fosfato na reação de hidrólise terá de ser desprotonada e o íon hidrogenofosfato formado irá dissociar-se parcialmente ao fosfato, por isso há muito a acontecer!

também, vale a pena notar que quando as pessoas dizem “energia é liberada na hidrólise de ATP” eles estão normalmente se referindo à energia livre de Gibbs, que também inclui a contribuição feita pela mudança de entropia do sistema (vezes temperatura), bem como a mudança de entalpia (determinada por ligação e outra força de interação eletrostática). No caso da hidrólise de ATP, na maioria das condições, também temos um aumento na entropia do sistema e isso faz com que o processo seja ainda mais exergônico (favorável, pode ser usado para conduzir outros processos) do que a entalpia sozinha sugeriria.

Por Favor entenda: a química envolvida aqui é realmente muito complexa e a energia utilizável total disponibilizada depende de muitos fatores além das estruturas das matérias-primas e dos produtos. Para entender verdadeiramente a hidrólise de ATP requer conhecimento das concentrações de todas as espécies (pois isso afeta a força motriz) incluindo várias espécies iônicas dissolvidas que não são normalmente incluídas na equação de reação simples.para responder à sua última parte, a formação de ligações de espécies isoladas liberta sempre energia, uma vez que as cargas opostas estão a aproximar-se e a energia potencial está a diminuir.