도 exergonic, 에너지 풀어 놓는 반응이 필요 작은 양의 활성화 에너지에서 순서로 진행합니다. 그러나,고려 endergonic 반응이 필요한 더 많은 에너지를 입력하기 때문에,그들의 제품을 더욱 자유로운 에너지보다 그들의 반응. 세포 내에서 그러한 반응에 힘을주는 에너지는 어디에서 오는가? 대답은 아데노신 트리 포스페이트(adenosine triphosphate)또는 ATP 라고 불리는 에너지 공급 분자에 있습니다. ATP 은 작은 상대적으로 간단한 분자(그림\(\PageIndex{1}\)),그러나 내에서 일부는 그것의 채권을 포함하고,잠재적인 위해 빠른 폭발할 수 있는 에너지의 활용을 수행하는 휴대 작동합니다. 이 분자로 생각할 수 있습니다 주요 에너지 통화의 세포에서는 많은 동일한 방식으로 돈을 통하는 사람들 교환을 위한 것이 그들이 필요합니다. ATP 는 에너지를 필요로하는 세포 반응의 대다수에 전력을 공급하는 데 사용됩니다.

그 이름에서 알 수 있듯이,아데노신 삼인산을 구성되어 있는 아데노신의 행하는 세 가지 인산(그림\(\PageIndex{1}\)). 아데노신은 질소 성 염기 아데닌과 5 탄소 설탕,리보오스로 구성된 뉴 클레오 사이드입니다. 3 개의 인산염 그룹은 리보스 설탕에서 가장 가까운 순서대로 알파,베타 및 감마로 표시됩니다. 함께,이 화학 그룹은 에너지 강국을 구성합니다. 그러나이 분자 내의 모든 결합이 특히 고 에너지 상태로 존재하는 것은 아닙니다. 모두채는 링크는 인산염은 동등하게 높-에너지 채권(phosphoanhydride 채권)는,부서지는 경우,출시한 충분한 에너지를 전원의 다양한 세포의 반응 및 처리합니다. 이러한 높은 에너지를 채권 채권을 사이에 두번째와 세번째는(또는 베타,감마)인산염 그룹 사이 첫 번째와 두 번째 인산염 그룹이 있습니다. 는 이유로 이러한 채권은”높은 에너지의”이기 때문에 제품의 결합을 깨고 아데노신 인산(ADP)하나의 무기염 인산염 인산(Pi)—상당히 더 낮은 에너지 보다는 반응:ATP 및 물 분자입니다. 이 반응은 물 분자의 사용으로 일어나기 때문에 가수 분해 반응으로 간주됩니다. 즉,ATP 는 다음 반응에서 ADP 로 가수 분해됩니다:

대부분의 화학 반응과 마찬가지로 ADP 에 대한 ATP 의 가수 분해는 가역적입니다. 역반응은 ADP+Pi 로부터 ATP 를 재생성한다. 실제로,세포는 사람들이 일종의 소득을 통해 소비 된 돈의 재생에 의존하는 것처럼 ATP 의 재생에 의존합니다. ATP 가수분해가 에너지를 방출하기 때문에,ATP 재생은 자유 에너지의 입력을 요구해야 한다. 의 형성 ATP 은 이 방정식으로 표현

두 가지 질문이 남아 있는 사용과 관련하여 ATP 으로 에너지 소스입니다. 정확히 얼마나 많은 무료 에너지를 발표와의 가수분해 ATP,그리고 어떻게는 무료 에너지 사용을 세포 작동하는가? ATP1 몰의 adp 및 Pi 로의 가수 분해에 대한 계산 된∆G 는 -7.3kcal/mol(-30.5kJ/mol)이다. 이 계산은 표준 조건 하에서 사실이기 때문에 세포 조건 하에서 다른 값이 존재할 것으로 예상됩니다. 사실,∆G 한 가수분해 하나의 몰 ATP 에서 살아있는 세포는 것은 거의 두 배의 가치에 표준 조건:14kcal/mol(-57kJ/mol).

ATP 는 매우 불안정한 분자입니다. 작업을 수행하는 데 신속하게 사용하지 않는 한,ATP 는 자발적으로 ADP+Pi 로 해리되며이 과정에서 방출되는 자유 에너지는 열로 손실됩니다. 두 번째 질문을 제기 위는 방법 즉,이는 에너지에 의해 발표 ATP 가수분해에 사용된 작업을 수행하는 세포 내부에 의존한 전략이라는 에너지에 연결할 수도 있습니다. 세포는 ATP 가수 분해의 exergonic 반응을 endergonic 반응과 커플 링하여 진행할 수있게합니다. ATP 를 이용한 에너지 결합의 한 예는 세포 기능에 매우 중요한 막 횡단 이온 펌프를 포함한다. 이 나트륨 칼륨 펌프(Na+K+펌프)드라이브는 나트륨의 세포 및 칼륨 셀으로(그림 6.4.2). 의 큰 비율은 세포의 ATP 을 보냈다는 이 전 펌프,기 때문에 세포 프로세스 가의 큰 거래에 나트륨 세포 및 칼륨의합니다. 펌프는 나트륨과 칼륨의 세포 농도를 안정화시키기 위해 지속적으로 작동합니다. 펌프가 한 사이클(3 개의 Na+이온을 내보내고 2 개의 K+이온을 가져 오기)을 돌리기 위해서는 ATP 의 한 분자를 가수 분해해야합니다. ATP 가 가수분해될 때,그것의 감마 인산염은 단순히 멀리 뜨지 않으며,그러나 실제로 펌프 단백질에 옮겨집니다. 분자에 결합하는 인산염 그룹의 과정을 인산화라고합니다. ATP 가수 분해의 대부분의 경우와 마찬가지로,ATP 로부터의 인산염은 다른 분자로 옮겨진다. 인산화 된 상태에서 Na+/K+펌프는 더 많은 자유 에너지를 가지며 구조적 변화를 겪도록 트리거됩니다. 이 변경으로 na+를 셀 외부로 방출 할 수 있습니다. 그런 다음 세포 외 K+를 결합하여 다른 구조적 변화를 통해 인산염이 펌프에서 분리되도록합니다. 이 인산염 방출은 k+가 세포 내부로 방출되도록 촉발시킵니다. 본질적으로 ATP 의 가수 분해에서 방출되는 에너지는 펌프에 전력을 공급하고 Na+및 K+이온을 운반하는 데 필요한 에너지와 결합됩니다. ATP 는 인산화를 통해이 기본 형태의 에너지 커플 링을 사용하여 세포 작업을 수행합니다.

하나의 ATP 분자의 가수 분해는 7.3kcal/mol 의 에너지(∆G=-7.3kcal/mol 의 에너지)를 방출합니다. 걸리는 경우 2.1kcal/mol 에너지의 이동 중 하나 Na+에 걸쳐 막(∆G=+2.1kcal/mol 의 에너지),얼마나 많은 나트륨이온이 이동할 수 있으로의 가수분해 하나 ATP 분자?

자주하는 동안 세포 대사 반응과 같은 합성 그리고 고장의 영양소,특정 분자를 변경해야 합니에서 약간의 형태로 되기 위해 기판을 다음 단계에서 반응 시리즈입니다. 한 가지 예는 당 포도당의 분자가 당 분해 과정에서 분해되는 세포 호흡의 첫 단계 동안입니다. 이 과정의 첫 번째 단계에서 atp 는 포도당의 인산화에 필요하며 고 에너지이지만 불안정한 중간체를 만듭니다. 이 인산화 반응은 인산화 된 포도당 분자가 인산화 된 당 과당으로 전환 될 수있게하는 구조 변화를 힘을줍니다. 과당은 당분 해물이 앞으로 나아 가기 위해 필요한 중간체입니다. 여기서,ATP 가수 분해의 exergonic 반응은 포도당을 경로에서 인산화 된 중간체로 전환시키는 endergonic 반응과 결합된다. 다시 한번,에너지 발표에 의해 파괴 인산 내에 사채 ATP 을 위해 사용되었 인 산화의 다른 분자 생성,불안정한 중력의 중요한 구조적 변경합니다.