食物的氧化與細胞能量轉換-細胞實驗顯微鏡
一個活化載體的形成與一個能量方面有利的反應相偶合
當細胞內一個燃料分子如葡萄糖被氧化時，酶催化的反應保證
由氧化作用釋放的大部分自由能以化學上可利用的形式被捕獲，而
不是以熱的形式釋放而浪費掉。這是用偶合反應的辦法實現的，在
偶合反應中一個在能量方面有利的反應用于驅動一個能量方面不利
的反應，后者產生一個活化載體分子或其他一些有用的能量儲備。
偶合機制需要酶，并且是細胞一切能量轉換的基礎。
偶合反應的性質用一種機械作譬喻，一個能量方面有利的化學
反應用懸崖上滾下來的巖石表示。當巖石沖擊地面時經磨擦作用產
生熱，下落著的巖石的能量通常會以熱的形式完全被浪費掉
然而，經過精心設計，這種能量的一部分可用
于驅動一個葉輪提升一桶水，因為巖石現在只有在轉動葉輪后才能
抵達地面，我們說巖石下落這樣一個能量方面有利的反應已被直接
偶合至提升一桶水這樣一個能量方面不利的反應。注意，因為部分
能量在(B)中被用來做功，與(A)中情形相比，巖石以較小的速度沖
擊地面，從而以熱的形式而浪費的能量相應地比較少。
完全類似的過程出現在細胞中，那里酶起著我們譬喻中葉輪的
作用。那些酶把一個能量方面
有利的反應，如食物的氧化，偶合至一個能量方面不利的反應，如
產生一個活化載體分子。其結果是氧化反應釋放的熱量減少，其減
少量恰好等于這個活化載體分子貯存在那些高能共價鍵中的能量。
這個活化載體分子輪番地采集一份足夠大的能量再去驅動細胞其他
部位上的一個化學反應。
