A hidrólise do ATP está entre os eventos biológicos mais importantes, atuando como moeda praticamente universal para impulsionar as reações biológicas.
Por que o ATP consegue impulsioná-las dessa maneira? O motivo é que a variação total da energia livre da quebra do ATP é negativa, ou seja, a reação é exotérmica. Assim, unma reação do tipo:
A + B -> C, que possuísse uma variação de enrgia positiva, por exemplo, não ocorreria normalmente. Mas se a mesma reação fosse do tipo:
A+B+ATP+H20 -> C + ADP + Pi, a energia resultante da quebra do ATP seria acrescentada à variação global da energia da reação. Caso a mesma ficasse negativa, a reação ocorreria espontaneamente. Assim, o ATP serve para favorecer reações qímicas que não aconteceriam normalmente ou para acelerar reações que ocorreriam lentamente.
Mas por que o ATP possui a variação total de sua hidrólise negativa? Como é sabido, a quebra de ligações químicas consome energia. Logo, sob esse aspecto, a quebra do ATP seria endotérmica, e não exotérmica.
Entretanto, não é somente a quebra de ligações químicas que dita a variação total de energia em uma reação química. O aumento da entropia também favorece a exotermia de uma reação. Na hidrólise do ATP, pelo menos dois eventos favorecem o aumento da entropia do sistema: O fato de que ocorre o desligamento do fosfato inorgânico (assim, tanto o ADP quanto o Pi podem se deslocar livremente pelo sistema, o que aumenta a entropia do mesmo), e o fato de que o fosfato inorgânico apresenta o fenômeno da ressonância podendo existir cinco formas do fosfato inorgânico no sistema enquanto o mesmo no ATP possui somente uma forma.
Outro evento importante para favorecer a exotermia da reação é o fato de que existe uma forte repulsão eletrostática entre os fosfatos do ATP (já que todos possuem carga negativa. Observe isso nessa figura). Quando um dos fosfatos se desliga da molécula, a repulsão eletrostática diminui.
Por último, mesmo que a quebra da ligação seja, em si, um evento endotérmico, novas ligações são formadas, como interações entra a água de solvatação, que passa a poder solvatar melhor o Pi do que o mesmo na molécula de ATP. Quando as mesmas se formam, ocorre a liberação de energia, o que também favorece o processo.
