生物学:平衡与代谢

新陈代谢的化学反应是可逆的，如果它们在试管中单独发生，也会达到平衡。因为处于平衡状态的系统处于G的最小值，不能工作，所以一个达到代谢平衡的细胞就是死亡的。

我们身体中的一个细胞不均匀。在细胞中和外部的恒定材料流动使代谢途径从达到平衡，并且细胞继续在整个生命中进行工作。该原理由开放（更现实）的水电系统说明。

封闭的水电系统：水流下坡带动涡轮机驱动发电机为灯泡供电，但只有在系统达到平衡时才会这样做。

开放式水力发电系统:流动的水不断推动发电机，因为水的摄入和流出使系统保持均衡。

多步开用水电系统：细胞呼吸作用类似于这个系统:葡萄糖在一系列的外能反应中被分解，为细胞的工作提供动力。每个反应的产物都成为下一个反应的反应物，所以没有反应达到平衡。

ATP通过耦合出生的反应对止回性反应来动力作业：

机械的工作例如纤毛的跳动、肌肉细胞的收缩以及细胞呼吸过程中染色体的运动。

运输工作，跨越膜的物质泵送自发运动方向。

化学工作那推进型反应，其不会自发发生，例如来自单体的聚合物的合成。

能量耦合:使用出现的过程驾驶一个枝形干燥剂。ATP负责在细胞中调解大多数能量耦合，并且在大多数情况下，它充当电力工作的立即能量来源。

ATP的结构和水解：

ATP含有糖核糖，含氮碱腺苷和三种磷酸基团与其粘合的链。它可以通过水解破裂。当终止磷酸键被破裂时，无机磷酸盐分子留下ATP，该ATP成为二磷酸酯或ADP。

如果患者的dg达到通过ATP水解释放的能量的量，则可以偶联两个反应，使得总体而言，偶联反应是出现的。因为它们的水解释放能量，ATP的磷酸键有时被称为高能磷酸盐键。

ATP的磷酸盐键通常不会强烈键，因为“高能量”可能暗示;相反，分子本身与产品（ATP和P）有关的能量高。在水解磷酸基团的ATP释放略大于最常用的能量可以提供的能量。ATP的三磷酸尾巴是压缩弹簧的化学等效物。

ATP如何执行工作：

当ATP在试管中水解时，自由能释放仅仅加热周围水。颤抖在肌肉收缩过程中使用ATP水解，以产生热量并使身体变暖。在特定酶的帮助下，通过将磷酸盐基团从ATP转移到其他分子，例如反应物，细胞能够将ATP水解的能量直接与止回剂过程耦合到止铁过程。

然后据说磷酸基团的接受者是磷酸化。偶联的偶联和止回性反应的关键是该磷酸化中间体的形成，其比原始不磷酸化分子更具反应性（更不稳定）。

ATP的再生：

工作中的生物体连续使用ATP，但ATP是可再生资源，可以通过向ADP添加磷酸盐来再生。穿梭的无机磷酸盐和能量被称为ATP循环，并将细胞的能量产生（Exergony）工艺耦合到能量消耗（止铁子）。

由于ADP和P的ATP形成不是自发的，必须消耗自由能才能使其发生。分解代谢(exergonic)途径，特别是细胞呼吸，为生成ATP的内能过程提供能量。