耦合反应

当一个高度放能反应驱动一个吸能反应时，就会发生能量偶联。这种组合反应被称为偶联反应。

细胞利用偶联反应执行多种过程，包括生物合成、离子的主动运输以及机械功。ATP的水解是一种常见的与放能反应偶联的反应，为生物过程提供能量。

例如，谷氨酸与氨生成谷氨酰胺的吸能反应与ATP水解为ADP和无机磷酸盐的放能反应相偶联。

耦合反应的净自由能变化是各个单独反应自由能变化的总和。由于其显著的负值 ΔG 对于ATP水解，总标准自由能变化为-16.3 kJ/mol，反应可以进行。

偶联的生物合成反应通常共享一个共同的不稳定中间产物。在谷氨酰胺的生物合成过程中，ATP 中的磷酸基团转移至谷氨酸形成中间产物谷氨酰磷酸，后者再与氨反应生成谷氨酰胺。