Основы биохимии Том 2 - А. Ленинджер 1985

Биоэнергетика и метаболизм
ATP-Цикл и биоэнергетика клетки
Клеткам необходима свободная энергия

Тепло не является для клеток сколько-нибудь существенным источником энергии, так как тепло способно производить работу лишь в том случае, если оно переходит от более нагретого тела к более холодному или из зоны с более высокой температурой в зону с более низкой температурой. Кроме того, к. п. д. теплового двигателя зависит, как известно, от разности температур между нагретым и холодным телом; чем эта разность больше, тем большая поля тепловой энергии может быть превращена в работу. Поскольку в живых клетках температура в любой точке практически одинакова, они не способны использовать тепловую энергию. Тепло служит им лишь для поддержания оптимальной рабочей температуры.

Пригодная для клеток форма энергии, т. е. та форма, которую они и могут, и должны использовать, - это свободная энергия, способная производить работу при постоянной температуре и постоянном давлении. Гетеротрофные клетки извлекают необходимую им энергию из богатых энергией пищевых веществ, а для фотосинтезирующих клеток ее источником служит улавливаемая ими энергия солнечного света. Полученная свободная энергия переводится теми и другими клетками в одну и ту же форму - в химическую энергию, которая затем используется для выполнения работы в процессах, не связанных со сколько-нибудь заметным перепадом температур. Попросту говоря, клетки - это химические двигатели, работающие в условиях постоянства температуры и давления.

Теперь мы познакомимся с тем, как измеряют и в какой форме выражают свободную энергию химических реакций.