Chứng minh quá trình chuyển hóa vật chất luôn đi kèm với quá trình chuyển hóa năng lượng thông qua hai quá trình quang hợp và hô hấp:

- Trong quá trình quang hợp, các sinh vật quang hợp có khả năng chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học trong quá trình tổng hợp đường glucose từ các chất vô cơ đơn giản. Như vậy, trong quá trình quang hợp, quá trình chuyển hóa vật chất (từ chất đơn giản thành các chất hữu cơ phức tạp) gắn liền với quá trình chuyển hóa năng lượng (từ năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa năng trong các liên kết hóa học của chất hữu cơ phức tạp).

- Trong quá trình hô hấp, các chất hữu cơ phức tạp bị phân giải thành những chất đơn giản. Đồng thời, trong quá trình này, các liên kết hoá học bị bẻ gãy đồng thời giải phóng năng lượng. Như vậy, trong quá trình hô hấp, quá trình chuyển hóa vật chất (từ chất phức tạp thành chất phức tạp) gắn liền với quá trình chuyển hóa năng lượng (từ năng lượng hóa năng trong các liên kết hóa học của chất hữu cơ phức tạp thành năng lượng hóa năng dễ sử dụng trong ATP).