Các nhà vật lý định nghĩa năng lượng là khả năng sinh công, xảy ra khi một lực tác động vào một vật trên một khoảng cách nào đó. Trong hóa sinh sẽ thuận lợi hơn nếu ta xem năng lượng là khả năng thay đổi. Không có tế bào nào tạo ra năng lượng cả-mọi sinh vật sống phải thu lấy năng lượng từ môi trường. Thực ra một trong những định luật cơ bản của vật lý là năng lượng không thể được tạo ra hay bị phá hủy. Tuy nhiên năng lượng có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác và các tế bào sống thực hiện rất nhiều những chuyển đổi năng lượng như vậy. Các quá trình chuyển đổi năng lượng được liên kết với các chuyển đổi hóa học xảy ra trong tế bào-như sự phá vỡ các liên kết hóa học, sự chuyển động của các chất qua màng v.v. Biến đổi năng lượng liên quan đến biến đổi vật chất Năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng: hoá năng, quang năng và cơ năng, nhưng tất cả các dạng này có thể được xếp thành 2 dạng cơ bản : - Động năng gắn với sự chuyển rời vị trí các vật. Động năng phụ thuộc vào sự thay đổi vị trí và trạng thái của vật .Nó có thể tồn tại ở dạng năng lượng nhiệt, điện năng, cơ năng, quang năng, hay các dạng năng lượng khác. - Thế năng gắn với trạng thái và vị trí của vật mang năng lượng . Nó có thể tồn tại trong các liên kết hoá học, như sự chênh lệch nồng độ hay điện thế, hay những dạng khác. Nước bị ngăn trong các đập có thế năng. Khi nước được xả ra từ các đập phần thế năng của chúng chuyển thành dạng động năng, phần năng lượng này được khai thác để sản xuất điện năng phục vụ sản xuất và đời sống.(hình 6.1). Tương tự như vậy axit béo chứa năng lượng hoá học trong trong các liên kết C – H và liên kết C – C của chúng. Năng lượng này có thể được giải phóng để thực hiện công hoá sinh. Trong tất cả các tế bào sinh vật xuất hiện 2 loại phản ứng chuyển hoá: - Quá trình đồng hoá (sự đồng hoá ) liên kết các phân tử đơn giản hình thành các các phân tử phức tạp hơn. Quá trình tổng hợp Protein từ các axitamin là 1quá trình đồng hoá. Quá trình đồng hoá là quá trình tích luỹ năng lượng từ các các liên kết hoá học đã hình thành. - Quá trình dị hoá (sự dị hoá) phá vỡ các đại phân tử phức tạp thành các phân tử đơn giản và giải phóng năng lượng. tích luỹ trong các liên kết hoá học. Đông hoá và dị hoá thường diễn ra song song với nhau. Năng lượng được giải phóng trong quá trình dị hoá đựoc sử dụng để đồng hoá tức là thực hiện công sinh học. Các hoạt động của tế bào : phát triển, di chuyển và vận chuyển các ion qua màng… đều cần đến năng lượng, không có quá trình nào được thực hiện mà không cần được cung cấp năng lượng . Trong phần tiếp theo chúng ta sẽ xem xét các định luật chi phối quá trình chuyển hoá năng lượng, tìm ra năng lượng sẵn có cho quá trình thực hiện công sinh học và xem xét chiều truyền năng lượng. . Tuy nhiên năng lượng có thể chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác và các tế bào sống thực hiện rất nhiều những chuyển đổi năng lượng như vậy. Các quá trình chuyển đổi năng lượng được liên. với các chuyển đổi hóa học xảy ra trong tế bào-như sự phá vỡ các liên kết hóa học, sự chuyển động của các chất qua màng v.v. Biến đổi năng lượng liên quan đến biến đổi vật chất Năng lượng. dạng: hoá năng, quang năng và cơ năng, nhưng tất cả các dạng này có thể được xếp thành 2 dạng cơ bản : - Động năng gắn với sự chuyển rời vị trí các vật. Động năng phụ thuộc vào sự thay đổi vị