совокупность процессов преобразования энергии в биол. системах, а также раздел биологии, изучающий эти процессы. Существование живых организмов и биосферы в целом возможно только при непрерывном притоке солнечной энергии. Световая энергия улавливается фотосинтезирующими организмами и запасается в них в осн. в виде энергии восстановленных органич. соединений и частично в форме аденозинтрифосфата АТФ . Восстановленные органич. соединения, служащие пищей гетеротрофным организмам, окисляются до CO2 и Н2О, и освобождающаяся энергия используется для синтеза АТФ и др. макроэргич. соединений и производства работы. АТФ осуществляет перенос энергии от экзергонических идущих с освобождением энергии к эндергоническим внутриклеточным процессам в которых энергия потребляется и играет центр. роль в энергетич. обмене. Синтез АТФ происходит путём фосфорилирования АДФ в растворимых системах и биомембранах за счёт энергии, освобождающейся при брожении, дыхании и фотосинтезе. Фосфорилирование в растворимых системах гликолитич. фосфорилирование, фосфорилирование в цикле трикарбоновых к-т и в биомембранах окислит. фосфорилирование, фотофосфорилирование принципиально различаются по механизму преобразования энергии. В растворимых системах синтез АТФ, как правило, сопряжён с окислением альдегидных групп фосфоглицериновый альдегид, янтарный полуальдегид и др. пиридиннуклеотидами или флавопротеидами. Обычно альдегиды самопроизвольно взаимодействуют с H-группой фермента или кофермента, происходит окисление комплекса, образуются макроэргич. ацилмеркаптаны и после фосфоролиза - фосфатсодержащие макроэргич. соединения. Гидролиз АТФ в клетках - источник энергии для разл. процессов жизнедеятельности: движения, активного транспорта веществ, биосинтезов и др. Стандартная энергия гидролиза АТФ равна - 7,3 ккал/моль. В физиол. условиях в зависимости от ионного окружения, величины pH, концентрации АТФ, АДФ и свободного фосфата энергия гидролиза АТФ может изменяться от -4 до -15 ккал/моль. В состоянии покоя АТФ используется для запасания энергии в клетках в виде макроэргич. буферных систем креатинфосфат и др. и ионных градиентов, которые расходуются при интенсивной работе. Способы и механизмы использования АТФ и др. макроэргич. соединений для обеспечения внутриклеточных процессов разнообразны у разных групп организмов и при общем принципиальном единстве в значит. степени определяются типом обмена веществ тех или иных групп организмов. Энергообеспечение биол. движения наиболее изучено на примере мышечного сокращения. Гидролиз АТФ обеспечивает фосфорилирование активных центров миозиновых нитей. В результате взаимодействия активизированного миозина с актиновыми нитями осуществляется конформационный переход образовавшегося комплекса, относит. смещение нитей и сокращение системы в целом. Использование АТФ для активного транспорта наиболее исследованы системы транспорта Са2+ в саркоплазматич. ретикулуме и К+, Na+ в плазматич. мембранах происходит с участием мембранных аденозинтрифосфатаз АТФаз . После фосфорилирования активного центра АТФазы и связывания катионов на одной из сторон мембраны осуществляется конформационный переход комплекса и трансмембранный перенос катионов против электрохимич. потенциала. В энергообеспечении биосинтеза белков, углеводов и липидов могут использоваться обе пирофосфатные связи АТФ, а также др. нуклеотиды ГТФ и УТФ - при синтезе белков и углеводов, ЦТФ - при синтезе липидов и др. . Для энергообеспечения биосинтеза характерны сопряжённые биохимич. реакции, при которых АТФ фосфорилирует или активирует др. способом образование аминоациладенилатов и т.д. субстраты или промежуточные продукты биосинтеза. При образовании одной ковалентной связи в полисахаридах, липидах или белках расходуются 2-5 молекул АТФ. Изучение энергетич. процессов в клетках находится на стыке биохимии, биофизики, молекулярной биологии. Оно началось в 30-х гг. 20 в., когда была обнаружена этерификация неорганич. фосфата при брожении Г. Эмбден, О. Мейергоф, 1933 и дыхании В. А. Энгельгардт, 1931. В. А. Белицер, Г. Калькар, 1937-41 и были выделены АТФ и креатинфосфат. Значит. вклад в изучение клеточной Б. внесли О. Варбург, А. Ленинджер, П. Митчелл. Особый раздел Б., граничащий с экологией и биогеоценологией, представляет изучение обмена веществ и энергии в биологических системах высокого уровня - от биоценоза до биосферы в целом см. Биогеоценоз, Биосфера . Скулачев В. П., Трансформация энергии в биомембранах, М., 1972. Певзнер Л., Основы биоэнергетики, пер. с англ., М., 1977. Брода Э., Эволюция биоэнергетических процессов, пер. с англ., М., 1978. Рэкер Э., Биоэнергетические механизмы, пер. с англ., М., 1979.