7.2: Pierwsza zasada termodynamiki

Pierwsza zasada termodynamiki mówi, że energia nie może być tworzona ani niszczona, a jedynie przekształcana. Można to zademonstrować w klasycznej sieci pokarmowej, w której energia świetlna ze słońca jest wykorzystywana przez rośliny jako energia promieniowania, przekształcana w energię chemiczną i przechowywana w postaci węglowodanów złożonych. Roślinność jest następnie spożywana przez zwierzęta, a podczas procesu trawienia cukry uwalniają energię w postaci ciepła. Cukry wytwarzają również energię chemiczną, która albo jest zużywana podczas pracy, magazynowana w makrocząsteczkach, takich jak glikogen i kwasy tłuszczowe, albo jest konsumowana przez drapieżnika. Produkty przemiany materii i martwa materia organiczna zwierząt są następnie rozkładane przez bakterie i grzyby i zwracane do gleby, aby zapewnić roślinom pożywienie do wzrostu i cykl jest kontynuowany.

Pierwsza zasada termodynamiki

Podczas procesu fotosyntezy fotony są wykorzystywane do wytwarzania węglowodanów złożonych, które rośliny wykorzystują do życia i wzrostu, a tlen jest uwalniany do atmosfery.

Rośliny w końcu stają się pokarmem dla zwierząt – roślinożerców – a podczas procesu trawienia cukry są rozkładane, a energia jest uwalniana – albo w postaci ciepła, albo w celu dostarczenia energii chemicznej z glukozy, aby napędzać procesy komórkowe, które pozwalają zwierzęciu przetrwać i rozmnażać się. Może być również magazynowany w makrocząsteczkach jako energia chemiczna. Na przykład glikogen może być magazynowany w wątrobie lub mięśniach i może być szybko dostępny w czasach dużego zapotrzebowania na energię. Może być również magazynowany jako rezerwa energii w postaci kwasów tłuszczowych. Wreszcie, zwierzę może przekazać energię drapieżnikowi – mięsożercy, który wykorzysta ją w podobny sposób.

Produkty odpadowe z każdego etapu są również zwracane do powietrza, wody lub gleby i wykorzystywane do utrzymania sieci pokarmowej. Rozkładające się, takie jak bakterie i grzyby, zjadają martwą materię organiczną i zwracają ją do gleby, aby mogła być ponownie wykorzystana przez rośliny do wzrostu.