ما معنى ATP والاقتران؟

مثال 8.17 (لماذا تحرر حلمهة ATP هذا القدر)

ثلاثة أسباب: الشحنات السالبة الأربع لفوسفات ATP يتنافر بعضها مع بعض ويزول تنافرها بالشطر؛ والناتجان $\mathrm{ADP}$ و$\mathrm{P_i}$ أكثر استقرارًا بالرنين وبالإماهة من الأنهيدريد؛ والخلية تبقي ATP فوق توازنه مع ADP والفوسفات بألف مرة. والأخير هو الحد الأكبر: فمع ATP عند $5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ وADP $1\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ و$\mathrm{P_i}$ $10\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ يكون $\Delta G = -30.5 + 2.58\ln\frac{10^{-3}\times 10^{-2}}{5\times 10^{-3}} = -30.5 - 16 = -46.5\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$.

مثال 8.18 (الاقتران)

تفاعل الغلوكوز $+\ \mathrm{P_i} \to$ غلوكوز-6-فوسفات $+\ \mathrm{H_2O}$ له $\Delta G^{\circ\prime} = +13.8\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$: فعند التوازن لا يكاد أي غلوكوز يُفسفَر. أما الهكسوكيناز فينقل الفوسفات مباشرة من ATP: غلوكوز $+$ ATP $\to$ غلوكوز-6-فوسفات $+$ ADP، و$\Delta G^{\circ\prime} = 13.8 - 30.5 = -16.7\,\mathrm{kJ}/\mathrm{mol}$، وثابت التوازن $800$، والتفاعل تام عمليًا. والفوسفات لا يظهر حرًا قط: فالتفاعلان تفاعل واحد.

مثال 8.14 (جرد الخلية)

من الكتلة الجافة لبكتيريا، تكون البروتينات $55\,\%$، وRNA $20\,\%$، وDNA $3\,\%$، والدهون $9\,\%$، والسكريات المتعددة $5\,\%$، والباقي جزيئات صغيرة وشوارد. أما بعدد الجزيئات فتنقلب الصورة: ألف نوع من المستقلبات الصغيرة والشوارد، بتراكيز من النانومول إلى عُشر المول في اللتر، تكوّن معظم الجزيئات التي ليست ماءً. فالبوتاسيوم عند $150\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$، والغلوتامات $100\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$، وATP $5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$، وعامل استنساخ عند بضعة جزيئات في الخلية.