¿Qué pasaría si llenara un vaso con una solución concentrada de ATP y luego vertiera una solución concentrada de una enzima que descompone el ATP?

Esencialmente, todo lo que el ATP “hace” es almacenar temporalmente (generalmente una cuestión de fracciones de segundo) energía química en los enlaces que mantienen los grupos fosfato en la base de adenosina y luego (casi de inmediato) liberan esos fosfatos en otro lugar dentro de la célula. El ATP es más una molécula de acoplamiento de energía que una molécula de “almacenamiento” de energía, por lo que fuera de una célula, la energía es un poco diferente de lo que vemos que ocurre en un conjunto más o menos ordenado, bien moderado y controlado de procesos. Este proceso de fosforilación “carga” las moléculas a las que están unidos los fosfatos y los hace reaccionar más fácilmente en rutas bioquímicas específicas; ya sea haciendo que las reacciones improbables sean más probables o haciéndolas más productivas de lo que serían sin la fosforilación.

Entonces, simplemente quitando y tirando el último o los últimos dos fosfatos desde el final, una molécula de ATP “podría” potencialmente proporcionar la liberación de alrededor de 7-11 kcal / mol de ATP, dependiendo de cómo actúe la enzima que especifique para ayudar a la hidrólisis de los enlaces de anhídrido que mantienen los fosfatos a la base de adenosina, y si hidroliza el ATP a ADP o AMP. En una celda de trabajo, el potencial está más cerca de 14 kcal / mol.

Dado que una caloría (pequeña ‘c’) se define como la energía térmica necesaria para elevar 1 gramo de agua (pura) en 1 grado Celsius, se lo dejaré a usted para determinar la cantidad de temperatura que podría elevar su solución .
Tendrá que determinar la cantidad de moles de ATP con los que comienza, suponga que todo el ATP se convierte y tendrá que determinar / especificar el tamaño (volumen) del recipiente y la cantidad de solución (disuelta en H2O) que contiene . Además, su solución puede necesitar más o menos calor para aumentar la temperatura en 1 grado C que el agua pura, por lo que deberá encontrar o calcular el calor específico de la solución.

Depende de lo que quiere decir con “concentrado” y qué reacción se contempla exactamente cuando dice que una enzima descompone el ATP.

En una célula viva, la energía liberada cuando el ATP se hidroliza a adenosina monofosfato y pirofosfato es de aproximadamente 14kcal por mol; pero esto es algo menos en solución de agua concentrada, más cerca de 11kcal por mol. En cualquier caso, a partir de la última figura, puede calcular fácilmente que la hidrólisis de una solución 1M de ATP como se describe anteriormente elevaría la temperatura en 11 grados centígrados, lo que corresponde a un calentamiento notable pero no dramático del vidrio.

No puede concentrarse mucho más que eso, ya que la masa molar de ATP ya es de ~ 500 g. Y en los seres vivos, el ATP se encuentra con mayor frecuencia en concentraciones milimolares de un solo dígito.

A2A – De vez en cuando, Wiki en realidad proporciona una respuesta bastante útil que no ha sido pisoteada por el problema de “demasiados cocineros” que afecta al sitio.

Afortunadamente, esta es una respuesta correcta que ya existe. Para su edificación: el trifosfato de adenosina es la parte correcta de la página a la que desea hacer referencia.

Como Steve Harris señala correctamente, el cambio de temperatura máxima está limitado por la cantidad de energía bloqueada en la cantidad de moléculas de ATP en solución, y no asumiremos problemas de estabilidad, ya que el ATP y el agua no son realmente una buena mezcla.

Como señala Steve, el ATP no es estable en el agua, así que calcule su concentración molar y ni siquiera se moleste en hacer la demostración práctica a menos que deba verificar para una clase que realmente hizo el trabajo correctamente.

No es una ciencia exacta. Buena suerte.

“Yo era un biomed ee y todavía no puedo correr un tren”.

Para responder a su pregunta, en primer lugar dudo que el vidrio se vuelva “caliente”, pero supongo que la reacción sería similar al parpadeo de una cerilla para encender un polvo de pistola (pulvura) … se notará un aumento de la temperatura , (sí) pero, por supuesto, por razones de seguridad, sugeriría nunca tocar el cristal en este punto. Es triste por mi parte personalmente que uno pueda concebir este escenario … Esta es una mentalidad más o menos fatalista que es completamente inaceptable dentro de un entorno controlado. Pero cualquier cosa para mantener la pelota rodando es loable. “¡Pulgares hacia arriba!”

No sé mucho sobre la cinemática de esta reacción, pero puedo decirle que en condiciones óptimas, el vidrio puede explotar.

Como alguien señaló, tenga en cuenta que el ATP no es estable en el agua, por lo que es poco probable que ocurra esta reacción.