原核生物有些靠無氧呼吸來獲得能量，有些可以靠細胞膜上的呼吸酶來進行有氧呼吸，就像一個小線粒體那樣。
原核細胞的細胞膜有部分內折，起到了類似線粒體的嵴與線粒體內膜的作用。有氧呼吸的酶附着在這部分細胞膜上，這部分內折的細胞膜形成的空間與細胞質其他部分之間形成了類似線粒體腔與線粒體基質的關係。這兩部分之間的質子濃度差異推動ATP合成酶合成ATP。
維持生物進行各種生理活動的能量能量都是通過呼吸作用分解有機物產生的ATP直接供給的，原核生物沒有線粒體，他們進行呼吸作用分解有機物的場所是細胞膜
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