La bioénergétique est une branche de la biochimie qui analyse les flux d'énergie dans les systèmes vivants. Constituant un champ de recherche biologique très actif et multidisciplinaire, la bioénergétique étudie les processus cellulaires, comme la respiration ou la photosynthèse, qui permettent de stocker, sous forme d’un excès de molécules d'ATP, l’énergie chimique nécessaire pour de nombreuses réactions biologiques. Un concept central est celui de la transduction d’énergie, les organismes vivants convertissant l’énergie d'une forme à une autre : lumineuse, osmotique, chimique. La bioénergétique étudie les processus de transformation de l'énergie dans les systèmes vivants considérés comme des systèmes ouverts, qui doivent être distingués par principe des systèmes fermés. Dans les systèmes fermés, les réactants atteignent un état d'équilibre chimique et le processus ne peut plus évoluer. Les réactions qui ont lieu dans les êtres vivants se comportent toutefois d'une manière différente. En effet, étant donné que les produits de la réaction sont continuellement consommés et éliminés par le système, il est nécessaire que de l'énergie et de la matière soient continuellement apportées à une vitesse équivalente pour que ce dernier continue de fonctionner. Les cellules, les organismes et les communautés vivantes (écosystèmes) - en somme toute la biosphère - se trouvent dans cet état qu'on appelle équilibre de flux. Cette homéostasie fait l'objet de nombreux mécanismes de régulation sur les entrées et les sorties du système. Le maintien en permanence d'un système d'équilibres de flux, qui repose sur un échange continu de matière et d'énergie avec le milieu, correspond à la vie. La mort correspond au contraire à son effondrement. Deux types de processus permettent principalement aux organismes vivants de produire de l’ATP : la photosynthèse transforme de l'énergie lumineuse en énergie chimique (accumulation d'ATP).

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Biologie
La biologie (du grec bios « la vie » et logos, « discours ») est la science du vivant. Elle recouvre une partie des sciences de la nature et de l'histoire naturelle des êtres vivants. La vie se présentant sous de nombreuses formes et à des échelles très différentes, la biologie s'étend du niveau moléculaire, à celui de la cellule, puis de l'organisme, jusqu'au niveau de la population et de l'écosystème. vignette|Portrait de Jean-Baptiste Lamarck, 1893.
Transport actif
thumb|300px| L'Action de la pompe Na-K est un exemple de transport actif primaire En biologie, le transport actif désigne le passage d'un ion ou d'une molécule à travers une membrane contre son gradient de concentration. Si le processus utilise de l'énergie chimique produite, par exemple, par l'hydrolyse d'un nucléotide triphosphate comme l'adénosine triphosphate, on le nomme transport actif primaire. Le transport actif secondaire implique quant à lui l'utilisation d'un gradient électrochimique.
Chimiosmose
vignette|Principe de l'osmose : un gradient de concentration de soluté autour d'une membrane semiperméable génère une force susceptible de faire diffuser le solvant contre l'énergie potentielle gravitationnelle. vignette| Principe de la chimiosmose : un gradient de concentration ionique autour d'une membrane biologique génère un gradient électrochimique dont l'énergie potentielle peut favoriser thermodynamiquement une réaction chimique endergonique.
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