¿Por qué es ATP estable? ¿Por qué no se hidroliza fácilmente en la célula?

Lo primero que pensé sobre esa pregunta es que: los ATP tienen enlaces de pirofosfato de alta energía (A ~ P ~ P ~ P) [ fosfato de alta energía ] , cuya hidrólisis produce toneladas de liberación de energía. Por supuesto, tiene que ser estable. Sin embargo, esto es lo que mi G- (re) búsqueda tiene que decir:

El ATP es altamente soluble en agua, especialmente a pH fisiológico (6.8-7.4), pero es extremadamente estable. Sin embargo, a pH alto, se hidroliza rápidamente. Esto se debe a que a un pH alto, los iones hidroxilo abstraen el único H unido al grupo fosfato. Esto se puede mostrar como:

A ~ P ~ P ~ P + OH- -> A ~ P ~ P + PO4-

Además, el ADP es muy estable en comparación con el ATP en el agua debido a: 1. Menor entropía 2. Resonancia de estabilización 3. Menor repulsión electrostática entre los átomos de oxígeno. 4. Mayor grado de formación de enlaces H con agua. 5. Mayor energía de solvatación.
[http://chemwiki.ucdavis.edu/Biol …

Todos estos factores hacen que el cambio de energía libre de la hidrólisis de ATP sea altamente negativo [ -30.5 kJ / mol ]. Entonces, queda la pregunta válida, ¿cómo se mantiene la concentración de ATP, no para permitir su hidrólisis espontánea? Pocas explicaciones que he encontrado:

1. La relación [ATP] / [ADP] en ​​la célula se mantiene muy alta (alrededor de 5 veces) por lo que, para impulsar el equilibrio de la reacción: ATP-> ADP hacia adelante.
2. La matriz intracelular está tamponada, lo que significa que tiene una gran cantidad de iones de Mg ++ que neutraliza la repulsión electrostática entre la carga negativa de los átomos de oxígeno.
[Hidrólisis de ATP]
3. Por lo general, está acoplado a la reacción catalizada por enzimas, por lo que no se hidrolizará por sí solo. Esto se debe a la barrera de activación de alta energía. [Bioenergética].
Sin embargo, me preocupa levemente esta explicación (¿Qué hace que Ea sea tan alta?)
4. A pH fisiológico, solo forma la cantidad requerida de enlaces H, para que no provoque reacciones de hidrólisis (?)

Realmente agradecería algo más de luz sobre este tema.

La energía de activación de la reacción de hidrólisis de ATP es bastante alta. Eso significa que la hidrólisis de ATP es termodinámicamente favorable, pero cinéticamente desfavorable (es decir, la reacción es lenta). Las enzimas evitan este problema al disminuir la energía de activación de la hidrólisis de ATP.