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活细胞是一个开放的远离平衡态的生化反应系统，与外界环境时刻保持着物质、能量及信息的交换。细胞内的ATP水解为细胞的生长调控、胞内事件决定等提供充分的自由能。粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)有丝分裂细胞周期由G2期向M期转变的过程中同时受到Cdc13/Cdc2和Cdc25的正调控作用及Wee1的负调控作用，并且正负调控作用间会形成磷酸化-去磷酸化(phosphorylation-dephosphorylation，PdP)环和反馈作用环。 为了探索自由能在Cdc2激活中所起的作用，我们构建了一个G2/M转变的热力学模型，该模型表明细胞内的ATP/ADP比率决定了细胞内的磷酸势能(phosphorylation energy,ΔG)。ΔG调控Cdc2的活性，其推动的G2/M转变过程在动力学上具有双稳性。我们以粟酒裂殖酵母的细胞核质提取物(YeastNucleoPlasmic Extract，YNPE)作为实验材料，证明磷酸势能的增加以及周期蛋白Cdc13的积累协同驱动Cdc2的激活，并且激活的Cdc2在磷酸势能逐渐降低的过程中展现出了双稳态和磁滞效应。 综上所述，细胞内的磷酸势能确保了G2/M转变过程中存在双稳态，而且还稳健地激活Cdc2以抵抗胞内的ATP/ADP波动对细胞跨越G2/M细胞周期检验点的影响。同时该结果还为胞内代谢同细胞周期调控的有机联系提供了新的证据。