Sisteme iş yaptırabilme yeteneğine enerji denir. Enerji maddenin yerini, şeklini, içeriğini değiştirebilir. Enerji kaybolmaz. Güneş enerjisi kimyasal enerjiye, potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüşmek suretiyle birbirine dönüşür. Canlılarda enerji üretimi ve dönüşümünü inceleyen bilim dalına biyoenerjetik denir.

Enerjinin Temel Molekülü: ATP

ATP hücre içinde üretilip hücre içinde tüketilen depolanmayan bir polimerdir. Hücrede yaşamsal olaylar için gerekli olan enerji ATP’de depolanır. ATP’nin sentezlenmesine fosforilasyon, parçalanmasına defosforilasyon denir. ADP + Pi →  ATP + H₂O  } fosforilasyon ATP + H₂O →  ADP + P + Kimyasal Enerji  } defosforilasyon   NOT: ATP’nin sentezi endergonik bir tepkime iken parçalanması ekzergonik bir tepkimedir. NOT: ATP →  Baz + Şeker + 3P Nükleotid →  Baz + Şeker + 1P   Işık enerjisi  →      CO₂  + H₂O → C₆H₁₂O₆ + O₂  (Bitkiler)   Otçul bir hayvanın O₂’li solunumu C₆H₁₂O₆ + O₂ → CO₂  + H₂O + Kimyasal Enerji ADP + Pi →  ATP + H₂O aa + aa + aa + … → Protein + H₂O ATP + H₂O →  ADP + P + Kimyasal Enerji  

Fosforilasyon

  1) Substrat düzeyinde fosforilasyon: Substrattan kopan yüksek enerjili fosfatların enzimler yardımıyla ADP’ye aktarılarak ATP sentezlenmesidir. Bu olay oksijenli ve oksijensiz solunumda görülür. Tüm canlılarda ortak gerçekleşir. 2) Fotofosforilasyon: Işık enerjisinin etkisiyle klorofilden kopan yüksek enerjili elektronların enerjisinden ATP sentezlenmesidir. Fotosentezde görülür. (alg, öglena, fotosentetik bakteriler, bitkiler) 3) Oksidatif fosforilasyon: Organik besinlerden kopan yüksek enerjili elektronların ETS’den geçirilerek ATP sentezlenmesidir. O₂’li solunum sırasında gerçekleşir. (O₂’li solunum yapanlarda görülür.) 4) Kemosentetik fosforilasyon: İnorganik maddelerin oksitlenmesi sonucu açığa çıkan enerji ile ATP sentezlenmesidir. Kemosentez sırasında görülür. Prokaryot canlılarda (bakteriler ve arkelerde) görülür.   NOT: Aslında kemosentetik fosforilasyonda oksidatif fosforilasyon ile ATP sentezlenir. Bu yüzden kemosentetik fosforilasyon bir fosforilasyon çeşidi olarak sayılmaz.