Нашел хорошее объяснение механизма передачи энергии при гидролизе АТФ от учителя физики Marty Frolick (автоматический перевод с английского⬇️)
Другие ответы хороши, но я чувствую вашу боль. Будучи студентом, я изо всех сил пытался понять, что на самом деле означают фразы типа “АТФ высвобождает свою энергию”. Конечно, в связях есть энергия, и когда связь разрывается при переходе от АТФ к АДФ, высвобождается энергия. Это по-прежнему звучит как волшебство, высвобождаемое в воздухе - как? В какой форме? Я думаю, это то, о чем вы на самом деле спрашиваете.
Ключ к пониманию сложностей биологии и химии заключается в том, чтобы немного изучить физику. Физика - это область энергии.
Энергия на самом деле вовсе не вещь - это скорее измерительный прибор. Точно так же, как мы используем валюту для измерения передачи богатства между людьми, Вселенная использует величину, называемую работой, для измерения передачи энергии между объектами. По сути, все, что происходит: затмения, приготовление макарон, превращение гусениц в бабочек и все остальное, что вы можете себе представить, - это просто обмен энергией. Это не означает, что что-то физически перемещается от одного объекта к другому. Вместо этого это означает, что энергия, связанная с одной вещью, повышается, в то время как другая снижается. в соответствии с очень специфическим законом сохранения, который кажется нерушимым.
Все, что вы видите, находится в определенном состоянии. Если бы ничто и никогда не меняло своего прежнего состояния, Вселенная была бы очень скучным местом. К счастью, точно так же, как у вас может быть 50 долларов наличными или 20 долларов в банке и удостоверение личности на 30 долларов, или драгоценная коллекционная фигурка из "Звездных войн" стоимостью 50 долларов, так и предметы во Вселенной могут обладать разными формами энергии. Вы можете продать свою фигурку и обменять ее на наличные, но, скорее всего, немного потеряете. Возможно, вам предложат всего 45 долларов, но все равно это выгодная сделка за Люка Скайуокера в оригинальной упаковке! Всякий раз, когда что-то происходит, энергия меняет форму - вот как мы узнаем, что что-то произошло! Кроме того, немного энергии теряется в виде тепла. Тепло - это как плата, которую взимают при обмене валюты.
Итак, когда вы берете молекулу АТФ, она находится в определенном состоянии. Превращение ее в АДФ означает изменение ее состояния, что означает обмен энергией. Обычно АТФ действует, связываясь с рецептором на клеточной мембране. Когда это происходит, электростатическое притяжение и отталкивание между электронами и протонами приводит к некоторому отталкиванию атомов, находящихся поблизости. Это приводит к перестановке электронов, в результате чего одни связи разрушаются, а другие образуются. Эта перестановка также может привести к тому, что молекулы в мембране также перетасуют свои электроны. Изменения в структуре связей приводят к изменению формы молекул. Например, закрепление АТФ на рецепторе белка в клеточной мембране вызывает перераспределение электронов, что приводит к разрыву фосфатной связи в АТФ, превращая ее в АДФ, а также к изменениям в связях белка, в результате чего он меняет свою форму. Изменение формы может открыть канал, который затем прокачивает ионы через мембрану. На самом деле ничего не передается от АТФ к белку - они просто сжимаются, и все электроны перемещаются к новым связям. Связи представляют собой потенциальную электрическую энергию электронов. Таким образом, они обмениваются энергией, пока не найдут наиболее низкое энергетическое состояние для новой комбинации. Атомы перемещаются, и теперь у вас есть АДФ и скрученный белок.
