1. Fosfaatgroepafstoting: De drie fosfaatgroepen in ATP zijn negatief geladen en zijn zeer dicht bij elkaar verpakt. Dit creëert een significante elektrostatische afstoting, waarbij potentiële energie in het molecuul wordt opgeslagen.

2. Instabiliteit van fosfaatbindingen: De fosfaatbindingen in ATP zijn relatief onstabiel. Deze instabiliteit komt voort uit de negatief geladen fosfaatgroepen die elkaar afstoten, waardoor de bindingen gemakkelijk worden verbroken.

3. Resonantiestabilisatie: Wanneer ATP wordt gehydrolyseerd (afgebroken), zijn de producten, ADP (adenosinedifosfaat) en anorganisch fosfaat (PI) stabieler vanwege resonantiestructuren. Deze verhoogde stabiliteit geeft energie vrij.

4. Hydratatie: Watermoleculen omringen ATP, interactie met de fosfaatgroepen. De verwijdering van deze watermoleculen tijdens hydrolyse draagt ook bij aan de afgifte van energie.

5. Koppeling met andere reacties: ATP wordt vaak gebruikt om andere reacties aan te drijven door een fosfaatgroep over te dragen naar een ander molecuul. Dit proces, fosforylering genoemd, leidt ertoe dat het ontvanger -molecuul reactiever wordt en in staat is om zijn specifieke functie uit te voeren.

Samenvattend: Het hoge energie -gehalte van ATP is een resultaat van de elektrostatische afstoting tussen fosfaatgroepen, de instabiliteit van fosfaatbindingen, de resonantie -stabilisatie van producten bij hydrolyse en de energetische betrokkenheid van watermoleculen. Deze combinatie maakt ATP een efficiënte en direct beschikbare energievaluta voor cellen.