Kiini cha atomu
Ugunduzi wa nadharia ya atomu na wa kuwa ndani yake kuna elektroni ulileta maswali mengi ambayo hayakupatiwa majibu. Atomu ilijulikana kiumeme kuwa haikuwa na chaji ya aina yoyote, lakini chembe cha elektroni zilizomo ndani ya atomu zilijulikana kuwa na chaji hasi za umeme. Hivyo lazima ndani ya atomu (ambayo haina chaji) kutakuwa na chaji aina nyingine (ambayo ni lazima iwe chaji chanya) ambayo inaletwa uwiano sawa wa kuifanya atomu kutokuwa na chaji. Fumbo gumu zaidi lilikuwa ni kwa namna gani hizo aina mbili za chaji zinaweza kuwa zimejipanga ndani ya atomu.
Bakteria
Hatimaye, bakteria zimegawanyika kama lithotrof ambazo hutumia vitoa elektroni vya isokaboni na oganotrofu ambazo hutumia misombo ya kikaboni kama vitoa elektroni. Vijiumbe vya kemotropiki hutumia vitoa elektroni husika katika kuhifadhi nguvu (kwa mpumuo wa aerobiki/uchachushaji wa anerobiki) na mifanyiko mingine ya biosinthetiki (kwa mfano, kuongezea gesi ya kaboni dioksidi), navyo viumbe vya fototropiki huzitumia tu kwa madhumuni ya biosinthetiki. Viumbe vipumuzi hutumia misombo ya kemikali kama kiini cha nishati kwa kuchukua elektroni kutoka kwa substreti ilopunguzwa na kuzihamisha hadi kwenye taminali ya kukubali elektroni katika mmenyuko wa aina ya redoksi. Mmenyuko huu husababisha nishati kutolewa inayoweza kutumika kwa kumeng'enya ATP na kuendesha umetaboli. Katika viumbe vya erobiki, oksijeni hutumiwa kama kikubalio cha elektroni. Katika viumbe vya anaerobic misombo ya isokaboni nyingine kama vile, naitratisalfeti au kaboni dioksaidi hutumika kama vikubalio vya elektroni. Hii hupelekea michakato muhimu ya kiikoloji ya di-naitrifikashon kupunguza kwa salfeti na asetojenesis kwa mtiririko huo.