Обмін енергії — це сукупність процесів, що забезпечують надходження, перетворення та видалення енергії у біосистемах.
Як зазначають науковці, «хоча енергія існує у багатьох формах, для анаболізму живих істот придатними є лише дві із них — світлова і хімічна енергія». Основним джерелом світлової енергії є Сонце, а хімічної — хімічні зв'язки готових органічних речовин.
Енергетичні перетворення світлової чи хімічної енергії у клітинах відрізняються від енергетичних процесів неживої природи тим, що:
- основою є окисно-відновні реакції, що відбуваються за участі ферментів;
- мають поступовий (поетапний) характер;
- здійснюються за участі високоспеціалізованих структур — фотомембран, мезосом, мітохондрій та хлоропластів;
- для акумулювання, збереження і внутрішнього перенесення енергії слугує АТФ.
Аденозинтрифосфатна кислота (АТФ) — органічна сполука, що належить до вільних нуклеотидів і є універсальним хімічним акумулятором енергії у клітині.
Молекула АТФ є нуклеотидом, який складається із аденіну, рибози і трьох залишків ортофосфатної кислоти. Під час відщеплення фосфатної групи від АТФ вивільняється близько \(42\) кДж енергії та утворюється АДФ (аденозиндифосфатна кислота). Коли від молекули АТФ відщеплюються два фосфат-йони, то утворюється АМФ (аденозинмонофосфатна кислота) і вивільняється близько \(84\) кДж енергії. Процеси розщеплення й утворення АТФ вдбуваються постійно відповідно до схеми:
Енергія макроергічних звязків АТФ вивільняється в реакціях гідролізу і використовується для виконання будь-якої роботи клітини. Синтез АТФ відбувається завдяки реакціям фосфорилювання, що можуть здійснюватися в цитоплазмі (субстратне фосфорилювання), в мітохондріях (окиснювальне фосфорилювання) або в хлоропластах (фотофосфорилювання).
Основна функція АТФ — енергетична, оскільки сполука бере участь в енергетичному обміні, запасаючи в своїх макроергічних зв'язках значну кількість енергії.
Джерела:
Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2018. с. 112-113.