Le principal accumulateur d'énergie dans une cellule vivante. Test de biologie sur le "Niveau moléculaire" (9e année). Accumulateurs d'énergie dans le corps

En raison de l'énergie de la lumière dans les cellules en photosynthèse, de l'ATP et d'autres molécules se forment, qui jouent le rôle d'une sorte d'accumulateur d'énergie. Un électron excité par la lumière cède de l'énergie pour la phosphorylation de l'ADP et de l'ATP est formé. L'accumulateur d'énergie, en plus de l'ATP, est un composé organique complexe - le nicotinamide adénine dinucléotide phosphate, abrégé en NADP + (c'est ainsi que sa forme oxydée est désignée). Ce composé capte des électrons et un ion hydrogène (proton) excités par la lumière et est ainsi réduit en NADPH. (Ces abréviations : NADP + et NADP-N - se lisent respectivement comme NADEP et NADEP-ASH, la dernière lettre ici est le symbole de l'atome d'hydrogène.) Sur la fig. 35 montre un cycle nicotinamide portant un atome d'hydrogène riche en énergie et des électrons. En raison de l'énergie de l'ATP et avec la participation du NADPH, le dioxyde de carbone est réduit en glucose. Tous ces processus complexes se produisent dans les cellules végétales dans des organites cellulaires spécialisés.

L'ATP est la "monnaie" énergétique universelle de la cellule. L'une des "inventions" les plus étonnantes de la nature sont les molécules des substances dites "à haute énergie", dans la structure chimique desquelles se trouvent une ou plusieurs liaisons qui servent de dispositifs de stockage d'énergie. Plusieurs molécules similaires ont été trouvées dans la nature vivante, mais une seule d'entre elles se trouve dans le corps humain - l'acide adénosine triphosphorique (ATP). C'est une molécule organique assez complexe à laquelle 3 résidus chargés négativement d'acide phosphorique inorganique PO sont attachés. Ce sont ces résidus de phosphore qui sont associés à la partie organique de la molécule par des liaisons « à haute énergie », qui sont facilement détruites lors de diverses réactions intracellulaires. Cependant, l'énergie de ces liaisons n'est pas dissipée dans l'espace sous forme de chaleur, mais est utilisée pour le mouvement ou l'interaction chimique d'autres molécules. C'est grâce à cette propriété que l'ATP remplit dans la cellule la fonction d'un stockage universel (accumulateur) d'énergie, ainsi que d'une "monnaie" universelle. Après tout, presque chaque transformation chimique qui a lieu dans une cellule absorbe ou libère de l'énergie. Selon la loi de conservation de l'énergie, la quantité totale d'énergie générée à la suite de réactions oxydatives et stockée sous forme d'ATP est égale à la quantité d'énergie que la cellule peut utiliser pour ses processus de synthèse et pour exécuter toutes les fonctions. En guise de "paiement" pour la capacité d'effectuer telle ou telle action, la cellule est obligée de dépenser sa réserve d'ATP. Dans ce cas, il faut surtout le souligner : la molécule d'ATP est si grosse qu'elle n'est pas capable de traverser la membrane cellulaire. Par conséquent, l'ATP formé dans une cellule ne peut pas être utilisé par une autre cellule. Chaque cellule du corps est obligée de synthétiser de l'ATP pour ses propres besoins dans les quantités nécessaires à l'accomplissement de ses fonctions.

Trois sources de resynthèse d'ATP dans les cellules du corps humain. Apparemment, les lointains ancêtres des cellules du corps humain existaient il y a plusieurs millions d'années, entourés de cellules végétales, qui leur fournissaient en excès des glucides, et il n'y avait pas assez d'oxygène ou pas du tout. Ce sont les glucides qui sont le composant le plus utilisé des nutriments pour la production d'énergie dans le corps. Et bien que la plupart des cellules du corps humain aient acquis la capacité d'utiliser les protéines et les graisses comme matières premières énergétiques, certaines (par exemple, les nerfs, le sang rouge, les cellules reproductrices mâles) ne sont capables de produire de l'énergie que par l'oxydation des glucides.

Les processus d'oxydation primaire des glucides - ou plutôt du glucose, qui est en fait le principal substrat d'oxydation des cellules - se produisent directement dans le cytoplasme: c'est là que se trouvent les complexes enzymatiques, à cause desquels la molécule de glucose est partiellement détruite , et l'énergie libérée est stockée sous forme d'ATP. Ce processus s'appelle la glycolyse, il peut avoir lieu dans toutes les cellules du corps humain sans exception. À la suite de cette réaction, à partir d'une molécule de glucose à 6 carbones, deux molécules à 3 carbones d'acide pyruvique et deux molécules d'ATP sont formées.

La glycolyse est un processus très rapide mais relativement inefficace. L'acide pyruvique formé dans la cellule après l'achèvement des réactions de glycolyse est presque immédiatement converti en acide lactique et parfois (par exemple, lors d'un travail musculaire intense) en très grande quantité est libéré dans le sang, car il s'agit d'une petite molécule qui peut librement traverser la membrane cellulaire. Une telle libération massive de produits métaboliques acides dans le sang perturbe l'homéostasie et le corps doit activer des mécanismes homéostatiques spéciaux afin de faire face aux conséquences du travail musculaire ou d'une autre action active.

L'acide pyruvique formé à la suite de la glycolyse contient encore beaucoup d'énergie chimique potentielle et peut servir de substrat pour une oxydation ultérieure, mais cela nécessite des enzymes spéciales et de l'oxygène. Ce processus a lieu dans de nombreuses cellules, qui contiennent des organites spéciaux - les mitochondries. La surface interne des membranes mitochondriales est composée de grosses molécules lipidiques et protéiques, y compris un grand nombre d'enzymes oxydantes. Les molécules à 3 atomes de carbone formées dans le cytoplasme, généralement de l'acide acétique (acétate), pénètrent dans les mitochondries. Là, ils sont inclus dans un cycle de réactions continu, au cours duquel des atomes de carbone et d'hydrogène sont alternativement séparés de ces molécules organiques qui, combinées à l'oxygène, se transforment en dioxyde de carbone et en eau. Dans ces réactions, une grande quantité d'énergie est libérée, qui est stockée sous forme d'ATP. Chaque molécule d'acide pyruvique, ayant subi un cycle complet d'oxydation dans les mitochondries, permet à la cellule de recevoir 17 molécules d'ATP. Ainsi, l'oxydation complète de 1 molécule de glucose fournit à la cellule 2 + 17x2 = 36 molécules d'ATP. Il est également important que les acides gras et les acides aminés, c'est-à-dire les constituants des graisses et des protéines, puissent également être inclus dans le processus d'oxydation mitochondriale. Grâce à cette capacité, les mitochondries rendent la cellule relativement indépendante des aliments que le corps mange : dans tous les cas, la quantité d'énergie requise sera produite.

Une partie de l'énergie est stockée dans la cellule sous forme de molécules de créatine phosphate (CRP), plus petites et plus mobiles que l'ATP. C'est cette petite molécule qui peut se déplacer rapidement d'un bout à l'autre de la cellule - là où l'énergie est la plus nécessaire en ce moment. KrF lui-même ne peut pas donner de l'énergie aux processus de synthèse, de contraction musculaire ou de conduction d'un influx nerveux : cela nécessite de l'ATP. Mais d'autre part, KrF est facilement et pratiquement sans perte capable de donner toute l'énergie qu'il contient à la molécule d'adénazine diphosphate (ADP), qui se transforme immédiatement en ATP et est prête pour de nouvelles transformations biochimiques.

Ainsi, l'énergie dépensée au cours du fonctionnement cellulaire, c'est-à-dire L'ATP peut être renouvelé en raison de trois processus principaux: la glycolyse anaérobie (sans oxygène), l'oxydation mitochondriale aérobie (avec la participation d'oxygène), et également en raison du transfert du groupe phosphate de KrF à ADP.

La source de créatine phosphate est la plus puissante, car la réaction du KrF avec l'ADP se déroule très rapidement. Cependant, le stock de CRF dans la cellule est généralement faible - par exemple, les muscles peuvent travailler avec un effort maximal dû au CRF pendant pas plus de 6-7 s. C'est généralement suffisant pour déclencher la deuxième source d'énergie la plus puissante - glycolytique -. Dans ce cas, la ressource en nutriments est plusieurs fois plus importante, mais au fur et à mesure que le travail progresse, une tension croissante de l'homéostasie se produit en raison de la formation d'acide lactique, et si un tel travail est effectué par de gros muscles, il ne peut pas durer plus de 1,5-2 minutes. Mais pendant ce temps, les mitochondries sont presque complètement activées, capables de brûler non seulement du glucose, mais également des acides gras, dont l'apport dans le corps est presque inépuisable. Par conséquent, la source mitochondriale aérobie peut fonctionner très longtemps, cependant, sa puissance est relativement faible - 2 à 3 fois moins que la source glycolytique et 5 fois moins que la puissance de la créatine phosphate.

Caractéristiques de l'organisation de la production d'énergie dans divers tissus du corps. Différents tissus ont une saturation différente des mitochondries. Le moindre d'entre eux se trouve dans les os et la graisse blanche, surtout dans la graisse brune, le foie et les reins. Il y a pas mal de mitochondries dans les cellules nerveuses. Les muscles n'ont pas une concentration élevée de mitochondries, mais du fait que les muscles squelettiques sont le tissu le plus massif du corps (environ 40 % du poids corporel d'un adulte), ce sont les besoins des cellules musculaires qui déterminent en grande partie la l'intensité et la direction de tous les processus du métabolisme énergétique. IA Arshavsky l'a appelé "la règle énergétique des muscles squelettiques".

Avec l'âge, deux composants importants du métabolisme énergétique changent à la fois : le rapport des masses de tissus avec différentes activités métaboliques change, ainsi que le contenu des enzymes oxydatives les plus importantes dans ces tissus. De ce fait, le métabolisme énergétique subit des modifications assez complexes, mais en général son intensité diminue avec l'âge, et de manière assez significative.

La compréhension moderne du processus de phosphorylation oxydative remonte aux travaux pionniers de Belitser et Kalkar. Kalkar a découvert que la phosphorylation aérobie est associée à la respiration. Belitser a étudié en détail la relation stoechiométrique entre la liaison conjuguée du phosphate et l'absorption d'oxygène et a montré que le rapport entre le nombre de molécules de phosphate inorganique et le nombre d'atomes d'oxygène absorbés

lorsque la respiration n'est pas inférieure à deux. Il a également souligné que le transfert d'électrons du substrat à l'oxygène est une source d'énergie possible pour la formation de deux molécules d'ATP ou plus par atome d'oxygène absorbé.

La molécule NAD H sert de donneur d'électrons et la réaction de phosphorylation a la forme

En bref, cette réaction s'écrit

La synthèse de trois molécules d'ATP en réaction (15.11) se produit en raison du transfert de deux électrons de la molécule NAD H le long de la chaîne de transport d'électrons vers la molécule d'oxygène. Dans ce cas, l'énergie de chaque électron diminue de 1,14 eV.

Dans l'environnement aquatique, avec la participation d'enzymes spéciales, l'hydrolyse des molécules d'ATP se produit

Les formules structurelles des molécules impliquées dans les réactions (15.12) et (15.13) sont illustrées à la Fig. 31.

Dans des conditions physiologiques, les molécules impliquées dans les réactions (15.12) et (15.13) sont à différents stades d'ionisation (ATP,). Par conséquent, les symboles chimiques dans ces formules doivent être compris comme une notation conditionnelle de réactions entre des molécules à différents stades d'ionisation. En relation avec cela, une augmentation de l'énergie libre AG en réaction (15.12) et sa diminution en réaction (15.13) dépendent de la température, de la concentration en ions et de la valeur du pH du milieu. Dans des conditions standard eV kcal/mol). Si nous introduisons les corrections appropriées en tenant compte des valeurs physiologiques du pH et de la concentration d'ions à l'intérieur des cellules, ainsi que des valeurs habituelles des concentrations de molécules d'ATP et d'ADP et de phosphate inorganique dans le cytoplasme des cellules, alors pour l'énergie libre d'hydrolyse des molécules d'ATP on obtient une valeur de -0,54 eV (-12,5 kcal/mol). L'énergie libre d'hydrolyse des molécules d'ATP n'est pas constante. Il peut ne pas être le même même à différents endroits de la même cellule, si ces endroits diffèrent en concentration.

Depuis l'apparition des travaux pionniers de Lipman (1941), on sait que les molécules d'ATP dans la cellule jouent le rôle de stockage universel à court terme et de transporteur d'énergie chimique utilisée dans la plupart des processus vitaux.

La libération d'énergie dans le processus d'hydrolyse de la molécule d'ATP s'accompagne de la transformation des molécules

Dans ce cas, la coupure de la liaison indiquée par le symbole conduit à l'élimination du résidu d'acide phosphorique. À la suggestion de Lipman, une telle liaison est devenue connue sous le nom de « liaison phosphate riche en énergie » ou « liaison à haute énergie ». Ce nom est extrêmement malheureux. Il ne reflète pas du tout l'énergétique des processus se produisant lors de l'hydrolyse. La libération d'énergie libre n'est pas causée par la rupture d'une liaison (une telle rupture nécessite toujours une dépense d'énergie), mais par le réarrangement de toutes les molécules participant aux réactions, la formation de nouvelles liaisons et le réarrangement des couches de solvatation au cours de la réaction.

Lorsque la molécule de NaCl se dissout dans l'eau, des ions hydratés se forment. Le gain d'énergie lors de l'hydratation chevauche la consommation d'énergie lorsque la liaison dans la molécule de NaCl est rompue. Il serait étrange d'attribuer ce gain d'énergie à la "liaison hautement énergétique" de la molécule de NaCl.

Comme on le sait, lors de la fission des noyaux atomiques lourds, une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui n'est pas associé à la rupture de liaisons hautement énergétiques, mais est due au réarrangement des fragments de fission et à une diminution de la répulsion de Kulop. énergie entre les nucléons de chaque fragment.

Une juste critique du concept de "connexions macroergiques" a été exprimée plus d'une fois. Néanmoins, ce concept a été largement mis en œuvre dans la littérature scientifique. Gros

Tableau 8

Formules développées des composés phosphorylés : a - phosphoénollyruvate ; b - 1,3-diphosphoglycérate; c - phosphate de créatine; - le glucose-I-phosphate ; - glucose-6-phosphate.

il n'y a aucun problème à cela si l'expression "liaison phosphate à haute énergie" est utilisée de manière conventionnelle, comme une brève description de l'ensemble du cycle de transformations qui se produisent dans une solution aqueuse avec la présence correspondante d'autres ions, pH, etc.

Ainsi, le concept d'énergie de liaison phosphate, utilisé par les biochimistes, caractérise classiquement la différence entre l'énergie libre des substances initiales et l'énergie libre des produits des réactions d'hydrolyse, dans lesquelles les groupes phosphates sont séparés. Ce concept ne doit pas être confondu avec le concept d'énergie de liaison chimique entre deux groupes d'atomes dans une molécule libre. Cette dernière caractérise l'énergie nécessaire pour rompre la liaison.

Les cellules contiennent un certain nombre de composés phosphorylés dont l'hydrolyse dans le cytoplasme est associée à la libération d'énergie libre. Les valeurs des énergies libres standards d'hydrolyse de certains de ces composés sont données dans le tableau. 8. Les formules structurelles de ces composés sont illustrées à la Fig. 31 et 35.

Les grandes valeurs négatives des énergies libres standard d'hydrolyse sont dues à l'énergie d'hydratation des produits d'hydrolyse chargés négativement et au réarrangement de leurs coques électroniques. Du tableau. 8 il s'ensuit que la valeur de l'énergie libre standard d'hydrolyse de la molécule d'ATP occupe une position intermédiaire entre les composés "à haute énergie" (phosphoénolpyru-nat) et "à basse énergie" (glucose-6-phosphate). C'est l'une des raisons pour lesquelles la molécule d'ATP est un support universel pratique de groupes phosphate.

À l'aide d'enzymes spéciales, les molécules d'ATP et d'ADP communiquent entre haute et basse énergie

composés phosphatés. Par exemple, l'enzyme pyruvate kinase transfère le phosphate du phosphoénolpyruvate à l'ADP. À la suite de la réaction, du pyruvate et une molécule d'ATP sont formés. De plus, en utilisant l'enzyme hexokinase, la molécule d'ATP peut transférer le groupe phosphate au D-glucose, le transformant en glucose-6-phosphate. Le produit total de ces deux réactions sera réduit à la transformation

Il est très important que les réactions de ce type ne puissent se dérouler que par une étape intermédiaire, dans laquelle les molécules d'ATP et d'ADP sont nécessairement impliquées.

Test. Niveau moléculaire. Option 1. 9e année.

A1 Lequel des éléments chimiques est contenu dans les cellules en plus grande quantité :
1.azote
2. oxygène
3.année carbone
4.hydrogène
A2 Nommez l'élément chimique qui fait partie de l'ATP, tous les monomères des protéines et des acides nucléiques.
1) N 2) P 3) S 4) Fe
A3 Spécifiez un composé chimique qui n'est PAS un glucide.
1) lactose 2) chitine 3) kératine 4) amidon
A4. Quel est le nom de la structure d'une protéine, qui est une spirale d'une chaîne d'acides aminés enroulée dans l'espace en boule ?

A5 Dans les cellules animales, le glucide de stockage est :
1. amidon
2.cellulose
3. glucose
4.glycogène
A6 La principale source d'énergie pour les mammifères nouveau-nés est :
1. glucose
2. amidon
3. glycogène
4. lactose
A7.Qu'est-ce qu'un ARN monomère ?
1) base azotée 2) nucléotide 3) ribose 4) uracile
A8.Combien de types de bases azotées sont inclus dans la molécule d'ARN ?
1)5 2)2 3)3 4)4
A9 Quelle base azotée de l'ADN est complémentaire de la cytosine ?
1) adénine 2) guanine 3) uracile 4) thymine
A10. L'accumulateur biologique universel d'énergie, ce sont les molécules
1) .protéines 2) .lipides 3) .ADN 4) .ATP
A11. Dans une molécule d'ADN, la quantité de nucléotides avec la guanine est de 5% du total. Combien y a-t-il de nucléotides contenant de la thymine dans cette molécule
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12. Quel est le rôle des molécules d'ATP dans la cellule ?

1-fournir une fonction de transport 2-transmettre des informations héréditaires

3-fournir de l'énergie aux processus vitaux 4-accélérer la biochimie

réactions

EN 1. Quelles fonctions les glucides remplissent-ils dans la cellule ?

Catalytique 4) structurel

Énergie 5) stockage

Moteur 6) contractile

EN 2. Quels sont les composants structurels des nucléotides de la molécule d'ADN ?

Divers acides

Lipoprotéines

Glucide désoxyribose

Acide nitrique

Acide phosphorique

À 3. Établir une correspondance entre la structure et la fonction de la matière organique et son type :

STRUCTURE ET FONCTIONS DE LA SUBSTANCE

A. se composent de résidus de molécules de glycérol et d'acides gras 1.lipides

B. sont constitués de résidus de molécules d'acides aminés 2. Protéines

B. Participer à la thermorégulation

D. Protéger le corps des substances étrangères

D. sont formés en raison de liaisons peptidiques.

E. Sont les plus énergivores.

C1. Résoudre le problème.

La molécule d'ADN contient 1250 nucléotides avec de l'adénine (A), soit 20% de leur nombre total. Déterminez combien de nucléotides avec la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G) sont contenus séparément dans la molécule d'ADN. Expliquez la réponse.

Total : 21 points

Critère d'évaluation:

19 -21 points - "5"

13 - 18 points - "4"

9 - 12 points - "3"

1 - 8 points - "2"

Test. Niveau moléculaire. Option 2. 9e année

A1 La part des quatre éléments chimiques représente 98 % du contenu total de la cellule. Indiquez un élément chimique qui ne leur est PAS lié.
1) О 2) Р 3) 4) N

A2.Les enfants développent un rachitisme avec un manque de :
1.manganèse et fer
2. calcium et phosphore
3. cuivre et zinc
4. soufre et azote
A3 Nommez le disaccharide.
1) lactose 2) fructose 3) amidon 4) glycogène
A4. Comment s'appelle la structure d'une protéine, qui est une spirale, qui est enroulée une chaîne d'acides aminés ?
1) primaire 2) secondaire 3) tertiaire 4) quaternaire
A5 Dans les cellules végétales, le glucide de stockage est :
1. amidon
2.cellulose
3. glucose
4.glycogène
A6 La plus grande quantité d'énergie est libérée lors de la décomposition de 1 gramme :
1.graisse
2. écureuil
3. glucose
4. glucides
A7.Qu'est-ce qu'un monomère d'ADN ?
1) base azotée 2) nucléotide 3) désoxyribose 4) uracile
A8.Combien de brins polynucléotidiques sont inclus dans une molécule d'ADN ?
1)1 2)2 3)3 4)4
A9. Nommez un composé chimique qui est présent dans l'ARN, mais absent dans l'ADN.
1) thymine 2) désoxmyribose 3) ribose 4) guanine
A10. La source d'énergie de la cellule est constituée de molécules
1) .protéines 2) .lipides 3) .ADN 4) .ATP

A11. Dans une molécule d'ADN, la quantité de nucléotides avec la cytosine est de 5% du total. Combien y a-t-il de nucléotides contenant de la thymine dans cette molécule
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%

A12.Quels composés sont inclus dans l'ATP ?

1-base azotée adénine, glucides ribose, 3 molécules d'acide phosphorique

Base azotée 2-guanine, sucre fructose, résidu d'acide phosphorique.

3-ribose, glycérine et tout acide aminé

Partie B (choisir trois bonnes réponses sur six suggérées)

EN 1. Les lipides remplissent des fonctions :

Transport enzymatique 4)

Énergie 5) stockage

Hormonal 6) transmission d'informations héréditaires

EN 2. Quels sont les composants structurels des nucléotides de la molécule d'ARN ?

Bases azotées : A, U, G, Ts.

Divers acides

Bases azotées : A, T, G, C.

Glucides ribose

Acide nitrique

Acide phosphorique

À 3. Établir une correspondance entre les caractéristiques et les molécules pour lesquelles elles sont caractéristiques.

CARACTÉRISTIQUES DE LA MOLÉCULE

A) facilement soluble dans l'eau 1) monosaccharides

B) ont un goût sucré 2) les polysaccharides

C) pas de goût sucré

D) glucose, ribose, fructose

E) insoluble dans l'eau

E) amidon, glycogène, chitine.

C1. La molécule d'ADN contient 1100 nucléotides avec de la cytosine (C), soit 20% de leur nombre total. Déterminez combien de nucléotides avec la thymine (T), la guanine (G), l'adénine (A) sont contenus séparément dans la molécule d'ADN, expliquez le résultat obtenu.

Partie A - 1 point (maximum 12 points)

Partie B - 2 points (maximum 6 points)

Partie C - 3 points (maximum 3 points)

Total : 21 points

Critère d'évaluation:

19 - 21 points - "5"

13 - 18 points - "4"

9 - 12 points - "3"

1 - 8 points - "2"

Au cours du processus de transformation biochimique des substances, les liaisons chimiques sont rompues, accompagnées de la libération d'énergie. C'est une énergie potentielle gratuite qui ne peut pas être directement utilisée par les organismes vivants. Il a besoin d'être transformé. Il existe deux formes universelles d'énergie qui peuvent être utilisées dans une cellule pour effectuer différents types de travail :

1) Énergie chimique, énergie des liaisons à haute énergie des composés chimiques. Les liaisons chimiques sont dites macroergiques si, lorsqu'elles sont rompues, une grande quantité d'énergie libre est libérée. Les composés avec de telles connexions sont à haute énergie. La molécule d'ATP possède des liaisons à haute énergie et possède certaines propriétés qui déterminent son rôle important dans le métabolisme énergétique des cellules :

· Instabilité thermodynamique;

· Stabilité chimique élevée. Fournit un stockage d'énergie efficace car il empêche la dissipation d'énergie sous forme de chaleur ;

· La petite taille de la molécule d'ATP facilite sa diffusion dans diverses parties de la cellule, où il est nécessaire de fournir de l'énergie de l'extérieur pour effectuer un travail chimique, osmotique ou chimique ;

· La variation d'énergie libre lors de l'hydrolyse de l'ATP a une valeur moyenne, ce qui lui permet de remplir au mieux les fonctions énergétiques, c'est-à-dire de transférer l'énergie des composés à haute énergie vers les composés à basse énergie.

L'ATP est un accumulateur universel d'énergie pour tous les organismes vivants ; l'énergie est stockée dans les molécules d'ATP pendant un temps très court (durée de vie de l'ATP-1/3 de seconde). Elle est immédiatement dépensée pour fournir de l'énergie à tous les processus en cours.L'énergie contenue dans la molécule d'ATP peut être utilisée dans des réactions se produisant dans le cytoplasme (dans la plupart des biosynthèses, ainsi que dans certains processus dépendants de la membrane).

2) Énergie électrochimique (énergie du potentiel transmembranaire de l'hydrogène) Δ. Lorsque des électrons sont transférés le long de la chaîne redox, dans des membranes localisées d'un certain type, appelées génératrices d'énergie ou conjuguant, une répartition inégale des protons se produit dans l'espace des deux côtés de la membrane, c'est-à-dire un gradient d'hydrogène orienté transversalement ou transmembranaire Δ, mesuré en volts, apparaît sur la membrane, le résultant conduit à la synthèse de molécules d'ATP. L'énergie sous forme de peut être utilisée dans divers processus dépendant de l'énergie localisés sur la membrane :

· Pour l'absorption de l'ADN dans le processus de transformation génétique ;

· Pour le transfert de protéines à travers la membrane ;

· Assurer le déplacement de nombreux procaryotes ;

· Pour assurer le transport actif des molécules et des ions à travers la membrane cytoplasmique.

Toute l'énergie libre obtenue lors de l'oxydation des substances n'est pas convertie en une forme accessible à la cellule et s'accumule dans l'ATP. Une partie de l'énergie gratuite qui en résulte est dissipée sous forme de chaleur, moins souvent de lumière et d'énergie électrique. Si la cellule stocke plus d'énergie qu'elle ne peut en dépenser pour tous les processus consommateurs d'énergie, elle synthétise une grande quantité de substances de stockage de masse moléculaire élevée (lipides). Si nécessaire, ces substances subissent des transformations biochimiques et fournissent de l'énergie à la cellule.