3.1: Первый закон термодинамики

Первый закон термодинамики имеет дело с общим количеством энергии во Вселенной. В нем говорится, что это общее количество энергии постоянно. Другими словами, во Вселенной всегда было и всегда будет одно и то же количество энергии. Энергия существует во многих различных формах. Согласно первому закону термодинамики, энергия может переходить с места на место или преобразовываться в различные формы, но она не может быть создана или уничтожена. Передачи и преобразования энергии происходят вокруг нас все время. Лампочки преобразуют электрическую энергию в световую. Газовые плиты преобразуют химическую энергию из природного газа в тепловую. Растения осуществляют одно из самых биологически полезных преобразований энергии на Земле: преобразование солнечной энергии в химическую энергию, хранящуюся в органических молекулах.

Задача всех живых организмов состоит в том, чтобы получать энергию из окружающей среды в формах, которые они могут передавать или преобразовывать в полезную энергию для выполнения работы. Живые клетки эволюционировали, чтобы очень хорошо справиться с этой задачей. Химическая энергия, хранящаяся в органических молекулах, таких как сахара и жиры, преобразуется в результате ряда клеточных химических реакций в энергию внутри молекул АТФ. Энергия в молекулах АТФ легко доступна для выполнения работы. Примеры работы, которую должны выполнять клетки, включают построение сложных молекул, транспортировку материалов, обеспечение биения ресничек или жгутиков, сокращение мышечных волокон для создания движения и размножение.

Этот текст адаптирован из Openstax, Biology 2e, Раздел 6.3: Законы термодинамики.