1. Första lagen om termodynamik:Energibesparing
Denna lag säger att energi inte kan skapas eller förstöras, endast omvandlas från en form till en annan. I biologiska system betyder detta:
* Energiinmatning: Organismer kräver en konstant inmatning av energi, vanligtvis i form av mat, för att upprätthålla livsprocesser. Denna energi omvandlas till kemisk energi lagrad i molekyler som ATP (adenosintrifosfat).
* Energiomvandling: ATP används sedan för att driva olika metaboliska processer som muskelkontraktion, proteinsyntes och cellsignalering. Dessa processer involverar energifrandling och ändrar energin från en form till en annan.
* Energiproduktion: Energiomvandlingarna är inte helt effektiva, vilket leder till en frisättning av energi som värme. Det är därför våra kroppar genererar värme, vilket är viktigt för att upprätthålla kroppstemperaturen.
Exempel: Växter använder solljus för att omvandla koldioxid och vatten till sockerarter genom fotosyntes och lagra energin från solen i kemiska bindningar. Dessa sockerarter konsumeras sedan av djur, som bryter ner dem för att frigöra energi för sina egna processer.
2. Andra lagen om termodynamik:entropi
Denna lag säger att den totala entropin (ett mått på störning eller slumpmässighet) i ett isolerat system alltid ökar med tiden. I biologiska system betyder detta:
* organismer är inte isolerade: Levande organismer är inte isolerade system, de byter ständigt energi och är viktiga med sin omgivning.
* Underhållsordning: Trots tendensen till att öka entropin upprätthåller levande organismer en hög grad av ordning och komplexitet. Detta kräver en konstant inmatning av energi för att motverka den naturliga ökningen i entropi.
* Energiutgifter: Att upprätthålla denna beställning kommer till en kostnad - organismer spenderar energi för att bygga och underhålla sina strukturer, genomföra metaboliska processer och reproducera.
Exempel: Din kropp måste ständigt spendera energi för att upprätthålla en stabil inre miljö, till exempel att reglera kroppstemperatur, reparera celler och filtrera avfall. Detta kräver en kontinuerlig insats av energi från mat.
Sammanfattningsvis:
* första lagen betonar behovet av energiinmatning för att upprätthålla livsprocesser.
* andra lagen Höjdpunkter de utmanande organismerna står inför för att upprätthålla ordning och komplexitet i ett universum som tenderar mot störning, vilket kräver konstant energiförbrukning.
Dessa lagar är grundläggande principer som förklarar flödet och omvandlingen av energi i biologiska system, vilket i slutändan utformar hur livet fungerar och utvecklas.
