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Home Termodinamica

ATP: energia rilasciata nell’idrolisi

di Chimicamo
12 Febbraio 2023
in Termodinamica, Biochimica, Chimica
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ATP: energia rilasciata nell’idrolisi - chimicamo

ATP: energia rilasciata nell’idrolisi - chimicamo

L‘ATP è un composto ad alta energia che consente, tramite lo “stratagemma” delle reazioni accoppiate, a molte reazioni termodinamicamente sfavorite, di poter avvenire.

L'idrolisi dell'ATP, catalizzata dall'enzima ATPasi, è una reazione che avviene con rilascio di energia che può essere quantificato: la variazione di energia libera di Gibbs in condizioni standard relativa all'equilibrio:

ATP + H2O ⇌ ADP + Pi

vale – 30.5 kJ/mol.

LEGGI ANCHE   L'energia libera di Gibbs

Variazione di energia libera

Nel calcolo della variazione di energia libera in condizioni standard si assume che le concentrazioni delle specie siano pari a 1 M. Tuttavia le concentrazioni biologiche delle specie sono dell'ordine 1 mM pertanto per ottenere la variazione di energia libera in tali condizioni si deve applicare l'equazione generale:

ΔG = ΔG° + RT ln Q

Dove, nella fattispecie Q = [ADP][Pi]/[ATP].

Le concentrazioni di tali specie variano a seconda della temperatura, del pH e del tipo di cellula e pertanto, a titolo di esempio, verranno considerate le concentrazioni di tali specie alla temperatura di 25°C a pH = 7 negli eritrociti.

In tali condizioni si ha: [ADP] = 2.50 ∙ 10-4 M; [Pi] = 1.65 ∙ 10-3 M; [ATP] = 2.25 ∙ 10-3 M.

Tenendo conto che R = 8.315 J/mol∙K e che T = 298 K si ha:

ΔG = – 30500 J/mol + (8.315 J/mol∙K)(298 K)  ln (2.50 ∙ 10-4 )(1.65 ∙ 10-3) /2.25 ∙ 10-3 = – 5.18 ∙ 103 J/mol= – 51.8 kJ/mol

Tale valore è molto maggiore, in valore assoluto, rispetto a quello calcolato in condizioni standard.

Anche senza disporre di dati di riferimento dettagliati ipotizzando una concentrazione uguale di tutte le specie con un ordine di grandezza della concentrazione di 1 mM si ottiene, con calcoli analoghi un valore di ΔG di – 47.6 kJ/mol

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Tags: ATPenergia liberaenzimiidrolisireazioni accoppiate

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Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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