como a produção e uso de energia são acoplados?

Como a energia liberada pela hidrólise do ATP é usada para outras reações numa célula? Na maioria dos casos, as células usam uma estratégia chamada reação de acoplamento, em que uma reação energeticamente favorável (como a hidrólise do ATP) está diretamente ligada a uma reação energeticamente desfavorável (endergônica). Muitas vezes a ligação acontece através de um intermediário compartilhado, o que significa que um produto de uma reação é "capturado" e usado como um reagente na segunda reação.

Quando duas reações são acopladas, elas podem ser somadas para dar como resultado uma reação global, e o ΔG desta reação será a soma dos valores de ΔG das reações individuais. Enquanto o ΔG geral for negativo, ambas as reações podem ocorrer. Mesmo uma reação muito endergônica pode ocorrer se estiver acoplada a uma reação muito exergônica (como a hidrólise de ATP). Por exemplo, podemos somar duas reações genéricas acopladas por um intermediário compartilhado, B, da seguinte forma:

A+BA⇋B⇋C+D⇋C+DΔG=XΔG=YΔG=X+Y

Você poderá notar que o intermediário, B, não aparece na reação acoplada geral. Isto porque ele aparece tanto como produto quanto como reagente, então, os dois Bs cancelam um ao outro quando as reações estão juntas.

Através de armazenadores de energia que apresentam mecanismos catabólicos definidos ativados por cascata de acontecimentos quando na necessidade do armazenamento ou gasto desta energia. Contudo, são utilizados substratos específicos até a saturação dos armazenadores de energia.

A incorporação de um fosfato na molécula do ADP, com armazenamento de energia, chama-sefosforilação. As células fotossintetizantes usam a luz nesse processo (fotofosforilação). Quando a energia empregada vem da oxidação de moléculas orgânicas, o processo é conhecido por fosforilação oxidativa.

Duas reações podem ocorrer simultaneamente, de tal forma que a energia liberada em uma seja armazenada pela outra. São reações acopladas, como algumas que ocorrem na oxidação da glicose, cuja energia é transferida para o ATP. O acoplamento das reações diminui a quantidade de energia perdida.

O ATP pode ser comparado a uma bateria carregada que, ao liberar energia, descarrega-se e se transforma em ADP.

O complexo ATP  ADP serve, portanto, como portador de energia. É o elo entre os processos de liberação de energia, como a oxidação da glicose, e os processos que dela necessitam. O ATP é constantemente regenerado pela energia liberada nocatabolismo dos combustíveis celulares.