Når 10000 molekyler ATP hydrolzes til ADP og PI i et reagensglas, der er omtrent dobbelt så meget varme, frigøres, når celle hydrolyseres det samme beløb Hvad bedst forklar?

Erklæringen er lidt vildledende. Selvom det er sandt, at ATP -hydrolyse i et reagensglas frigiver mere varme end i en celle, er det ikke nødvendigvis * to gange * så meget. Her er en sammenbrud af hvorfor:

ATP -hydrolyse i et reagensglas vs. en celle:

* reagensglas: I et reagensglas forekommer ATP -hydrolyse i et isoleret system. Den frigivne energi omdannes primært til varme på grund af manglen på andre processer til at bruge den.

* celle: Inden for en celle kobles ATP -hydrolyse til forskellige cellulære processer. Dette betyder, at den frigivne energi kanaliseres til drivreaktioner som muskelkontraktion, proteinsyntese, aktiv transport osv. Kun en lille del af energien går tabt som varme.

Nøglekoncepter:

* kobling: I celler bruges energi frigivet fra en reaktion (som ATP -hydrolyse) til at drive en anden reaktion, der kræver energi. Dette er grunden til, at celler kan være meget mere effektive til at bruge energi.

* entropi: Et systems samlede entropi (lidelse) skal øges for enhver spontan proces. I et reagensglas spredes energien fra ATP -hydrolyse primært som varme, hvilket øger entropien. I en celle bruges energien i bestilte processer, hvilket reducerer entropiforøgelsen.

Hvorfor forskellen i varmefrigivelse?

* Effektivitet: Celler er utroligt effektive til at bruge den energi, der er frigivet fra ATP -hydrolyse.

* regulering: Cellulære processer er tæt reguleret, hvilket forhindrer ukontrolleret energiudgivelse som varme.

Konklusion:

Forskellen i varmefrigivelse mellem ATP -hydrolyse i et reagensglas og en celle er ikke nødvendigvis en faktor på to. Den vigtigste forskel ligger i de koblede reaktioner og effektiviteten af energiudnyttelse inden for en levende celle.