Principalul acumulator de energie dintr-o celulă vie. Test de biologie la „Nivel molecular” (clasa 9). Acumulatorii de energie din organism

Datorită energiei luminii din celulele de fotosinteză, se formează ATP și alte câteva molecule, care joacă rolul unui fel de acumulatori de energie. Un electron excitat de lumină renunță la energie pentru fosforilarea ADP și se formează ATP. Acumulatorul de energie, pe lângă ATP, este un compus organic complex - nicotinamidă adenină dinucleotidă fosfat, abreviat NADP + (așa se notează forma sa oxidată). Acest compus captează electroni și un ion de hidrogen (proton) excitat de lumină și, ca urmare, este redus la NADPH. (Aceste abrevieri: NADP + și NADP-N - se citesc, respectiv, ca NADEP și NADEP-ASh, ultima literă aici este simbolul atomului de hidrogen.) În fig. 35 prezintă un inel de nicotinamidă care poartă un atom de hidrogen bogat în energie și electroni. Datorită energiei ATP și cu participarea NADPH, dioxidul de carbon este redus la glucoză. Toate aceste procese complexe au loc în celulele vegetale în organele celulare specializate.

ATP este „moneda” energetică universală a celulei. Una dintre cele mai uimitoare „invenții” ale naturii sunt moleculele așa-numitelor substanțe „de înaltă energie”, în structura chimică a cărora există una sau mai multe legături care servesc ca dispozitive de stocare a energiei. Mai multe molecule similare au fost găsite în natura vie, dar doar una dintre ele se găsește în corpul uman - acidul adenozin trifosforic (ATP). Este o moleculă organică destul de complexă la care sunt atașate 3 reziduuri încărcate negativ de acid fosforic anorganic PO. Aceste reziduuri de fosfor sunt asociate cu partea organică a moleculei prin legături „de înaltă energie”, care sunt ușor distruse în timpul unei varietăți de reacții intracelulare. Cu toate acestea, energia acestor legături nu este disipată în spațiu sub formă de căldură, ci este folosită pentru mișcarea sau interacțiunea chimică a altor molecule. Datorită acestei proprietăți, ATP îndeplinește în celulă funcția de stocare (acumulator) universală de energie, precum și de „monedă” universală. La urma urmei, aproape fiecare transformare chimică care are loc într-o celulă fie absoarbe, fie eliberează energie. Conform legii conservării energiei, cantitatea totală de energie generată ca urmare a reacțiilor oxidative și stocată sub formă de ATP este egală cu cantitatea de energie pe care celula o poate folosi pentru procesele sale de sinteză și pentru îndeplinirea oricăror funcții. Ca „plată” pentru capacitatea de a efectua cutare sau cutare acțiune, celula este forțată să-și cheltuie aprovizionarea cu ATP. În acest caz, trebuie subliniat în special: molecula de ATP este atât de mare încât nu este capabilă să treacă prin membrana celulară. Prin urmare, ATP format într-o celulă nu poate fi folosit de altă celulă. Fiecare celulă a corpului este forțată să sintetizeze ATP pentru propriile nevoi în cantitățile în care este necesar să-și îndeplinească funcțiile.

Trei surse de resinteză ATP în celulele corpului uman. Aparent, strămoșii îndepărtați ai celulelor corpului uman au existat cu multe milioane de ani în urmă, înconjurați de celule vegetale, care le-au furnizat în exces carbohidrați și nu era suficient oxigen sau deloc. Carbohidrații sunt cea mai folosită componentă a nutrienților pentru producerea de energie în organism. Și deși majoritatea celulelor corpului uman au dobândit capacitatea de a folosi proteinele și grăsimile ca materii prime energetice, unele (de exemplu, nervii, sângele roșu, celulele reproducătoare masculine) sunt capabile să producă energie doar prin oxidarea carbohidraților.

Procesele de oxidare primară a carbohidraților - sau mai degrabă, glucoza, care este, de fapt, principalul substrat de oxidare în celule - au loc direct în citoplasmă: acolo sunt localizate complexele enzimatice, datorită cărora molecula de glucoză este parțial distrusă. , iar energia eliberată este stocată sub formă de ATP. Acest proces se numește glicoliză, poate avea loc în toate celulele corpului uman fără excepție. Ca rezultat al acestei reacții, dintr-o moleculă de glucoză cu 6 atomi de carbon se formează două molecule de acid piruvic cu 3 atomi de carbon și două molecule de ATP.

Glicoliza este un proces foarte rapid, dar relativ ineficient. Acidul piruvic format în celulă după terminarea reacțiilor de glicoliză este aproape imediat transformat în acid lactic și uneori (de exemplu, în timpul muncii musculare grele) în cantități foarte mari este eliberat în sânge, deoarece este o moleculă mică care poate trec liber prin membrana celulară. O astfel de eliberare masivă de produse metabolice acide în sânge perturbă homeostazia, iar organismul trebuie să activeze mecanisme homeostatice speciale pentru a face față consecințelor muncii musculare sau a altor acțiuni active.

Acidul piruvic format ca urmare a glicolizei conține încă multă energie chimică potențială și poate servi ca substrat pentru oxidarea ulterioară, dar aceasta necesită enzime speciale și oxigen. Acest proces are loc în multe celule, care conțin organele speciale - mitocondriile. Suprafața interioară a membranelor mitocondriale este compusă din molecule mari de lipide și proteine, inclusiv un număr mare de enzime oxidative. Moleculele cu 3 atomi de carbon formate în citoplasmă, de obicei acid acetic (acetat), pătrund în mitocondrii. Acolo sunt incluși într-un ciclu continuu de reacții, în timpul căruia atomii de carbon și hidrogen sunt separați alternativ din aceste molecule organice, care, atunci când sunt combinate cu oxigen, se transformă în dioxid de carbon și apă. În aceste reacții, se eliberează o cantitate mare de energie, care este stocată sub formă de ATP. Fiecare moleculă de acid piruvic, care a trecut printr-un ciclu complet de oxidare în mitocondrii, permite celulei să primească 17 molecule de ATP. Astfel, oxidarea completă a unei molecule de glucoză oferă celulei 2 + 17x2 = 36 molecule de ATP. La fel de important este ca și acizii grași și aminoacizii, adică constituenții grăsimilor și proteinelor, să poată fi incluși în procesul de oxidare mitocondrială. Datorită acestei abilități, mitocondriile fac ca celula să fie relativ independentă de ce alimente consumă organismul: în orice caz, se va produce cantitatea necesară de energie.

O parte din energie este stocată în celulă sub formă de molecule de creatină fosfat (CRP), mai mici și mai mobile decât ATP. Această moleculă mică se poate deplasa rapid de la un capăt la altul al celulei - acolo unde este cea mai necesară energie în acest moment. KrF în sine nu poate da energie proceselor de sinteză, contracție musculară sau conducerea unui impuls nervos: aceasta necesită ATP. Dar, pe de altă parte, KrF este ușor și practic fără pierderi capabil să ofere toată energia conținută în el moleculei de adenazin difosfat (ADP), care se transformă imediat în ATP și este gata pentru transformări biochimice ulterioare.

Astfel, energia cheltuită în timpul funcționării celulei, adică. ATP poate fi reînnoit datorită a trei procese principale: glicoliză anaerobă (fără oxigen), oxidarea mitocondrială aerobă (cu participarea oxigenului) și, de asemenea, datorită transferului grupului fosfat de la KrF la ADP.

Sursa de creatină fosfat este cea mai puternică, deoarece reacția KrF cu ADP are loc foarte rapid. Cu toate acestea, stocul de CRF din celulă este de obicei mic - de exemplu, mușchii pot lucra cu efort maxim datorită CRF pentru cel mult 6-7 s. Acest lucru este de obicei suficient pentru a declanșa a doua cea mai puternică sursă de energie - glicolitică. În acest caz, resursa de nutrienți este de multe ori mai mare, dar pe măsură ce munca progresează, apare o tensiune crescândă a homeostaziei datorită formării acidului lactic, iar dacă o astfel de muncă este efectuată de mușchii mari, nu poate dura mai mult de 1,5-2. minute. Dar în acest timp, mitocondriile sunt aproape complet activate, care sunt capabile să ardă nu numai glucoza, ci și acizii grași, a căror aprovizionare în organism este aproape inepuizabilă. Prin urmare, sursa mitocondrială aerobă poate funcționa foarte mult timp, cu toate acestea, puterea sa este relativ scăzută - de 2-3 ori mai mică decât sursa glicolitică și de 5 ori mai mică decât puterea fosfatului de creatină.

Caracteristici ale organizării producției de energie în diferite țesuturi ale corpului. Diferite țesuturi au o saturație diferită a mitocondriilor. Cea mai mică dintre ele este în oase și grăsimea albă, mai ales în grăsimea brună, ficat și rinichi. Există destul de multe mitocondrii în celulele nervoase. Mușchii nu au o concentrație mare de mitocondrii, dar datorită faptului că mușchii scheletici sunt cel mai masiv țesut al corpului (aproximativ 40% din greutatea corporală a unui adult), nevoile celulelor musculare determină în mare măsură intensitatea și direcția tuturor proceselor de metabolism energetic. IA Arshavsky a numit-o „regula energetică a mușchilor scheletici”.

Odată cu vârsta, două componente importante ale metabolismului energetic se modifică simultan: se modifică raportul dintre masele de țesuturi cu activitate metabolică diferită, precum și conținutul celor mai importante enzime oxidative din aceste țesuturi. Drept urmare, metabolismul energetic suferă modificări destul de complexe, dar, în general, intensitatea sa scade odată cu vârsta și destul de semnificativ.

Înțelegerea modernă a procesului de fosforilare oxidativă datează din munca de pionierat a lui Belitser și Kalkar. Kalkar a descoperit că fosforilarea aerobă este asociată cu respirația. Belitser a studiat în detaliu relația stoichiometrică dintre legarea conjugată a fosfatului și absorbția de oxigen și a arătat că raportul dintre numărul de molecule de fosfat anorganic și numărul de atomi de oxigen absorbiți

când respirația nu este mai mică de doi. El a subliniat, de asemenea, că transferul de electroni de la substrat la oxigen este o posibilă sursă de energie pentru formarea a două sau mai multe molecule de ATP pentru un atom de oxigen absorbit.

Molecula NAD H servește ca donor de electroni, iar reacția de fosforilare are forma

Pe scurt, această reacție este scrisă ca

Sinteza a trei molecule de ATP în reacția (15.11) are loc datorită transferului a doi electroni ai moleculei NAD H de-a lungul lanțului de transport de electroni către molecula de oxigen. În acest caz, energia fiecărui electron scade cu 1,14 eV.

În mediul acvatic, cu participarea unor enzime speciale, are loc hidroliza moleculelor de ATP

Formulele structurale ale moleculelor implicate în reacțiile (15.12) și (15.13) sunt prezentate în Fig. 31.

În condiții fiziologice, moleculele implicate în reacții (15.12) și (15.13) se află în diferite stadii de ionizare (ATP,). Prin urmare, simbolurile chimice din aceste formule ar trebui înțelese ca o notație condiționată a reacțiilor dintre molecule în diferite stadii de ionizare. În legătură cu aceasta, o creștere a energiei libere AG în reacție (15.12) și scăderea acesteia în reacție (15.13) depind de temperatură, concentrația ionilor și de valoarea pH-ului mediului. În condiții standard eV kcal / mol). Dacă introducem corecțiile corespunzătoare ținând cont de valorile fiziologice ale pH-ului și concentrația de ioni în interiorul celulelor, precum și de valorile obișnuite ale concentrațiilor de molecule de ATP și ADP și fosfat anorganic în citoplasma celulelor, atunci pentru energia liberă de hidroliză a moleculelor de ATP obținem o valoare de -0,54 eV (-12,5 kcal/mol). Energia liberă de hidroliză a moleculelor de ATP nu este constantă. Este posibil să nu fie același chiar și în locuri diferite ale aceleiași celule, dacă aceste locuri diferă în concentrație.

De la apariția lucrării de pionierat a lui Lipman (1941), se știe că moleculele de ATP din celulă joacă rolul de stocare universală pe termen scurt și purtător de energie chimică folosită în majoritatea proceselor vitale.

Eliberarea de energie în procesul de hidroliză a moleculei de ATP este însoțită de transformarea moleculelor.

În acest caz, clivajul legăturii indicate de simbol duce la eliminarea reziduului de acid fosforic. La sugestia lui Lipman, o astfel de legătură a devenit cunoscută ca „legătură de fosfat bogat în energie” sau „legătură de înaltă energie”. Acest nume este extrem de regretabil. Nu reflectă deloc energia proceselor care au loc în timpul hidrolizei. Eliberarea de energie liberă este cauzată nu de ruperea unei legături (o astfel de rupere necesită întotdeauna cheltuieli de energie), ci de rearanjarea tuturor moleculelor care participă la reacții, formarea de noi legături și rearanjarea învelișurilor de solvație în timpul reacţie.

Când molecula de NaCl se dizolvă în apă, se formează ioni hidratați. Câștigul de energie în timpul hidratării se suprapune cu consumul de energie atunci când legătura din molecula de NaCl este ruptă. Ar fi ciudat să atribuim acest câștig de energie „legăturii de înaltă energie” din molecula de NaCl.

După cum se știe, în timpul fisiunii nucleelor ​​atomice grele, se eliberează o cantitate mare de energie, care nu este asociată cu ruperea oricăror legături puternic-ergice, ci se datorează rearanjarii fragmentelor de fisiune și scăderii repulsiei Kulop. energie între nucleoni din fiecare fragment.

Critica corectă a conceptului de „conexiuni macroergice” a fost exprimată de mai multe ori. Cu toate acestea, acest concept a fost implementat pe scară largă în literatura științifică. Mare

Tabelul 8

Formule structurale ale compuşilor fosforilaţi: a - fosfoenoliruvat; b - 1,3-difosfoglicerat; c - creatina fosfat; - glucoza-I-fosfat; - glucoza-6-fosfat.

nu există nicio problemă în acest sens dacă expresia „legatură fosfat de înaltă energie” este folosită în mod convențional, ca o scurtă descriere a întregului ciclu de transformări care au loc într-o soluție apoasă cu prezența corespunzătoare a altor ioni, pH etc.

Deci, conceptul de energie de legătură fosfat, folosit de biochimiști, caracterizează în mod convențional diferența dintre energia liberă a substanțelor inițiale și energia liberă a produselor reacțiilor de hidroliză, în care grupările fosfat sunt separate. Acest concept nu trebuie confundat cu conceptul de energie de legătură chimică între două grupuri de atomi dintr-o moleculă liberă. Acesta din urmă caracterizează energia necesară pentru a rupe legătura.

Celulele conțin o serie de compuși fosforilați, a căror hidroliză în citoplasmă este asociată cu eliberarea de energie liberă. Valorile energiilor libere standard de hidroliză ale unora dintre acești compuși sunt date în tabel. 8. Formulele structurale ale acestor compuși sunt prezentate în Fig. 31 și 35.

Valorile negative mari ale energiilor libere standard de hidroliză se datorează energiei de hidratare a produselor de hidroliză încărcate negativ și rearanjarea învelișului lor electronic. De la masă. 8 rezultă că valoarea energiei libere standard de hidroliză a moleculei de ATP ocupă o poziție intermediară între compușii „de înaltă energie” (fosfoenolpyru-nat) și „de energie scăzută” (glucoză-6-fosfat). Acesta este unul dintre motivele pentru care molecula de ATP este un purtător universal convenabil de grupări fosfat.

Cu ajutorul enzimelor speciale, moleculele de ATP și ADP comunică între energie înaltă și cu energie scăzută

compuși de fosfat. De exemplu, enzima piruvat kinaza transferă fosfatul de la fosfoenolpiruvat la ADP. Ca rezultat al reacției, se formează piruvat și o moleculă de ATP. În plus, folosind enzima hexokinaza, molecula de ATP poate transfera gruparea fosfat la D-glucoză, transformând-o în glucoză-6-fosfat. Produsul total al acestor două reacții se va reduce la transformare

Este foarte important ca reacțiile de acest tip să poată decurge doar printr-o etapă intermediară, în care sunt implicate în mod necesar moleculele de ATP și ADP.

Test. Nivelul molecular. Opțiunea 1. Clasa a 9-a.

A1 Care dintre elementele chimice este conținută în celule în cea mai mare cantitate:
1.azot
2.oxigen
3.an carbon
4.hidrogen
A2. Numiți elementul chimic care face parte din ATP, toți monomerii proteinelor și acizilor nucleici.
1) N 2) P 3) S 4) Fe
A3 Specificați un compus chimic care NU este un carbohidrat.
1) lactoză 2) chitină 3) cheratina 4) amidon
A4.Cum se numește structura unei proteine, care este o spirală a unui lanț de aminoacizi încolăciți în spațiu într-o bilă?

A5 În celulele animale, carbohidrații de stocare sunt:
1.amidon
2.celuloză
3.glucoza
4.glicogen
A6. Principala sursă de energie pentru mamiferele nou-născute este:
1.glucoza
2.amidon
3.glicogen
4.lactoza
A7.Ce este un monomer ARN?
1) bază azotată 2) nucleotidă 3) riboză 4) uracil
A8. Câte tipuri de baze azotate sunt incluse în molecula de ARN?
1)5 2)2 3)3 4)4
A9. Ce bază azotată a ADN-ului este complementară citozinei?
1) adenină 2) guanină 3) uracil 4) timină
A10. Acumulatorul biologic universal de energie sunt moleculele
1) .proteine ​​2) .lipide 3) .ADN 4) .ATP
A11. Într-o moleculă de ADN, cantitatea de nucleotide cu guanină este de 5% din total. Câte nucleotide cu timină sunt în această moleculă
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%
A12.Care este rolul moleculelor de ATP în celulă?

1-oferă funcția de transport 2-transmite informații ereditare

3-asigură procesele vitale cu energie 4-accelerează biochimic

reactii

ÎN 1. Ce funcții îndeplinesc carbohidrații în celulă?

Catalitic 4) structural

Energie 5) stocare

Motor 6) contractil

ÎN 2. Care sunt componentele structurale ale nucleotidelor moleculei de ADN?

Diversi acizi

Lipoproteine

Carbohidrat de dezoxiriboză

Acid azotic

Acid fosforic

LA 3. Stabiliți o corespondență între structura și funcția materiei organice și tipul acesteia:

STRUCTURA ŞI FUNCŢIILE SUBSTANŢEI

A. constau din reziduuri de glicerol si molecule de acizi grasi 1.lipide

B. constau din reziduuri de molecule de aminoacizi 2. Proteine

B. Participa la termoreglare

D. Protejați organismul de substanțele străine

D. se formează datorită legăturilor peptidice.

E. Sunt cele mai consumatoare de energie.

C1. Rezolva problema.

Molecula de ADN conține 1250 de nucleotide cu adenină (A), care reprezintă 20% din numărul lor total. Determinați câte nucleotide cu timină (T), citozină (C) și guanină (G) sunt conținute separat în molecula de ADN. Explicați răspunsul.

Total: 21 de puncte

Criteriu de evaluare:

19 -21 puncte - "5"

13 - 18 puncte - "4"

9 - 12 puncte - "3"

1 - 8 puncte - "2"

Test. Nivelul molecular. Opțiunea 2. Clasa a 9-a

A1 Ponderea a patru elemente chimice reprezintă 98% din conținutul total al celulei. Indicați un element chimic care NU are legătură cu acestea.
1) О 2) Р 3) С 4) N

A2.Copiii dezvoltă rahitism cu o lipsă de:
1.mangan și fier
2.calciu si fosfor
3.cupru și zinc
4.sulf și azot
A3 Denumiți dizaharida.
1) lactoză 2) fructoză 3) amidon 4) glicogen
A4. Cum se numește structura unei proteine, care este o spirală, care este încolăcită de un lanț de aminoacizi?
1) primar 2) secundar 3) tertiar 4) cuaternar
A5 În celulele vegetale, carbohidrații de stocare sunt:
1.amidon
2.celuloză
3.glucoza
4.glicogen
A6. Cea mai mare cantitate de energie este eliberată în timpul descompunerii a 1 gram:
1.grasime
2.veverita
3.glucoza
4.glucide
A7.Ce este un monomer ADN?
1) bază azotată 2) nucleotidă 3) dezoxiriboză 4) uracil
A8. Câte catene de polinucleotide sunt incluse într-o moleculă de ADN?
1)1 2)2 3)3 4)4
A9. Numiți un compus chimic care este prezent în ARN, dar absent în ADN.
1) timină 2) deoximiriboză 3) riboză 4) guanină
A10. Sursa de energie a celulei sunt moleculele
1) .proteine ​​2) .lipide 3) .ADN 4) .ATP

A11. Într-o moleculă de ADN, cantitatea de nucleotide cu citozină este de 5% din total. Câte nucleotide cu timină sunt în această moleculă
1).40% 2).45% 3).90% 4).95%

A12.Ce compuși sunt incluși în ATP?

1-baza azotata adenina, carbohidrat riboza, 3 molecule de acid fosforic

2-bază azotată guanină, zahăr fructoză, reziduu de acid fosforic.

3-riboză, glicerină și orice aminoacid

Partea B (alegeți trei răspunsuri corecte din șase sugerate)

ÎN 1. Lipidele îndeplinesc funcții:

Enzimatic 4) transport

Energie 5) stocare

Hormonal 6) transmiterea de informații ereditare

ÎN 2. Care sunt componentele structurale ale nucleotidelor moleculei de ARN?

Baze azotate: A, U, G, Ts.

Diversi acizi

Baze azotate: A, T, G, C.

Carbohidrați de riboză

Acid azotic

Acid fosforic

LA 3. Stabiliți o corespondență între trăsăturile și moleculele pentru care sunt caracteristice.

CARACTERISTICI ALE MOLECULEI

A) ușor solubil în apă 1) monozaharide

B) au gust dulce 2) polizaharide

C) fără gust dulce

D) glucoză, riboză, fructoză

E) insolubil în apă

E) amidon, glicogen, chitină.

C1. Molecula de ADN conține 1100 de nucleotide cu citozină (C), care reprezintă 20% din numărul lor total. Determinați câte nucleotide cu timină (T), guanină (G), adenină (A) sunt conținute separat în molecula de ADN, explicați rezultatul obținut.

Partea A - 1 punct (maximum 12 puncte)

Partea B - 2 puncte (maximum 6 puncte)

Partea C - 3 puncte (maximum 3 puncte)

Total: 21 de puncte

Criteriu de evaluare:

19 - 21 puncte - "5"

13 - 18 puncte - "4"

9 - 12 puncte - "3"

1 - 8 puncte - "2"

În procesul transformărilor biochimice ale substanțelor, legăturile chimice sunt rupte, însoțite de eliberarea de energie. Este o energie potențială liberă, care nu poate fi utilizată direct de organismele vii. Trebuie transformat. Există două forme universale de energie care pot fi folosite într-o celulă pentru a face diferite tipuri de muncă:

1) Energia chimică, energia legăturilor de înaltă energie ale compușilor chimici. Legăturile chimice se numesc macroergice dacă, atunci când sunt rupte, se eliberează o cantitate mare de energie liberă. Compușii cu astfel de conexiuni sunt de mare energie. Molecula de ATP are legături de înaltă energie și are anumite proprietăți care îi determină rolul important în metabolismul energetic al celulelor:

· Instabilitate termodinamică;

· Stabilitate chimică ridicată. Asigură stocarea eficientă a energiei deoarece previne disiparea energiei sub formă de căldură;

· Dimensiunea redusa a moleculei de ATP face usoara difuzarea in diverse parti ale celulei, unde este necesara furnizarea de energie din exterior pentru a efectua lucrari chimice, osmotice sau chimice;

· Modificarea energiei libere în timpul hidrolizei ATP are o valoare medie, ceea ce îi permite să îndeplinească funcții energetice în cel mai bun mod, adică să transfere energie de la compuși cu energie mare la compuși cu energie scăzută.

ATP este un acumulator universal de energie pentru toate organismele vii; energia este stocată în moleculele de ATP pentru un timp foarte scurt (durata de viață a ATP-1/3 dintr-o secundă). Este cheltuită imediat pentru furnizarea de energie pentru toate procesele care au loc în acest moment.Energia conținută în molecula de ATP poate fi utilizată în reacțiile care apar în citoplasmă (în majoritatea biosintezelor, precum și în unele procese dependente de membrană).

2) Energia electrochimică (energia potenţialului transmembranar al hidrogenului) Δ. Când electronii sunt transferați de-a lungul lanțului redox, în membrane localizate de un anumit tip, numite generatoare de energie sau conjugare, are loc o distribuție neuniformă a protonilor în spațiu pe ambele părți ale membranei, adică un gradient de hidrogen Δ orientat transversal sau transmembranar, măsurat. în volți, apare pe membrană.Δ rezultat duce la sinteza moleculelor de ATP. Energia sub formă de Δ poate fi utilizată în diferite procese dependente de energie localizate pe membrană:

· Pentru absorbția ADN-ului în procesul de transformare genetică;

· Pentru transferul proteinelor prin membrana;

· Să asigure mișcarea multor procariote;

· Pentru a asigura transportul activ al moleculelor și ionilor prin membrana citoplasmatică.

Nu toată energia liberă obținută în timpul oxidării substanțelor este transformată într-o formă accesibilă celulei și se acumulează în ATP. O parte din energia liberă rezultată este disipată sub formă de căldură, mai rar sub formă de lumină și energie electrică. Dacă celula stochează mai multă energie decât poate cheltui pentru toate procesele consumatoare de energie, ea sintetizează o cantitate mare de substanțe de stocare cu un nivel molecular înalt (lipide). Dacă este necesar, aceste substanțe suferă transformări biochimice și furnizează celulei cu energie.