7.2: Pierwsza zasada termodynamiki

First Law of Thermodynamics
JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
First Law of Thermodynamics
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

60,098 Views

00:37 min
March 11, 2019

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.