3.1: Il Primo F.L. della Termodinamica

Il primo principio della termodinamica si occupa della quantità totale di energia nell’universo. Afferma che questa quantità totale di energia è costante. In altre parole, c’è sempre stata, e sempre ci sarà, esattamente la stessa quantità di energia nell’universo. L’energia esiste in molte forme diverse. Secondo il primo principio della termodinamica, l’energia può trasferirsi da un luogo all’altro o trasformarsi in forme diverse, ma non può essere creata o distrutta. I trasferimenti e le trasformazioni di energia avvengono intorno a noi tutto il tempo. Le lampadine trasformano l’energia elettrica in energia luminosa. Le stufe a gas trasformano l’energia chimica del gas naturale in energia termica. Le piante eseguono una delle trasformazioni energetiche biologicamente più utili sulla terra: quella di convertire l’energia della luce solare nell’energia chimica immagazzinata all’interno delle molecole organiche.

La sfida per tutti gli organismi viventi è quella di ottenere energia dall’ambiente circostante in forme che possono trasferire o trasformare in energia utilizzabile per svolgere il lavoro. Le cellule viventi si sono evolute per affrontare molto bene questa sfida. L’energia chimica immagazzinata all’interno di molecole organiche come zuccheri e grassi si trasforma attraverso una serie di reazioni chimiche cellulari in energia all’interno delle molecole di ATP. L’energia nelle molecole di ATP è facilmente accessibile per svolgere il lavoro. Esempi dei tipi di lavoro che le cellule devono svolgere includono la costruzione di molecole complesse, il trasporto di materiali, l’alimentazione del movimento di battito delle ciglia o dei flagelli, la contrazione delle fibre muscolari per creare movimento e la riproduzione.

Questo testo è adattato da Openstax, Biology 2e, Sezione 6.3: Le leggi della termodinamica.