O ATP usa energia livre criada pela hidrólise para conduzir as reações endergônicas por meio da fosforilação. O processo de fosforilação envolve a transferência do fosfato do ATP para uma proteína ou molécula, como a bomba de sódio-potássio. A transferência é considerada uma reação endergônica porque a bomba de proteína absorve energia do ATP.
O processo começa com uma reação exergônica, à medida que a energia é liberada pelo ATP por meio da hidrólise. Uma proteína celular, como a bomba de sódio-potássio, usa essa energia para mover íons através da membrana celular, impulsionada pela fosforilação. Neste exemplo, três íons de sódio são movidos para fora da célula, enquanto dois íons de potássio são movidos para dentro da célula. Todo esse processo é conhecido como acoplamento de energia porque uma reação exergônica, em última análise, resulta em uma reação endergônica.
Outro exemplo de acoplamento de energia envolve ATP e glicose. No metabolismo, a energia do ATP fosforila a glicose, o que permite que a glicose atue com as enzimas. Uma vez fosforilada, a glicose é convertida em frutose com a ajuda das enzimas. Esse processo também envolve acoplamento de energia porque a reação exergônica do ATP leva à fosforilação da glicose, uma reação endergônica.
O ATP utiliza acoplamento de energia porque é uma molécula altamente instável. Se o ATP não for usado no acoplamento de energia, a energia livre gerada pela hidrólise é perdida para o meio ambiente na forma de calor.