1。 エネルギーの流れと熱力学の第2法則:
* エネルギーは作成または破壊することはできず、変換されます。 (熱力学の第一法則)
* エネルギー変換中、一部のエネルギーは仕事をするために利用できなくなります。 (熱力学の第2法則)これはしばしば「失われた」エネルギーと呼ばれます。
2。 廃棄物とエネルギーの損失:
* 代謝: 生物は常に食物分子(炭水化物、タンパク質、脂肪など)を分解して、成長、動き、その他の生命プロセスのためのエネルギーを放出します。このプロセスは代謝と呼ばれます。
* 非効率性: 食物分子からのすべてのエネルギーが代謝中に捕獲されるわけではありません。かなりの部分が熱として放出されます。
* 廃棄物: 食品分子の故障は、廃棄物も生産します。これらには以下が含まれます:
* 二酸化炭素(CO2): 呼吸中にリリースされます。
* 水(H2O): さまざまな代謝プロセスの副産物。
* 窒素廃棄物(尿素、尿酸、アンモニア): タンパク質の分解から生成されます。
* 糞: 未消化の食品やその他の廃棄物。
* 廃棄物のエネルギー損失: これらの廃棄物に含まれるエネルギーは、本質的に生物に「失われ」られます。
* 再吸収して使用することはできません。
* 体から追放されます。
3。 例:
植物が日光エネルギーを吸収し、それを使用して砂糖を生成するとしましょう。動物がその植物を食べると、それは砂糖を分解してエネルギーを放出します。ただし、砂糖のすべてのエネルギーが動物によって使用されるわけではありません。代謝中に熱が失われるものもあれば、二酸化炭素や尿素などの廃棄物の形で失われるものもあります。
4。 エネルギーは生態系を流れます:
生物は廃棄物によってエネルギーを失いますが、このエネルギーは生態系から失われません。それは他の生物または環境に移されます:
* 分解器: バクテリアと菌類は廃棄物を分解し、栄養素とエネルギーを生態系に戻します。
* 熱: 生物によって放出される熱エネルギーは、最終的に環境に放散されます。
要約:
エネルギーは生物学的な意味では本当に「失われた」のではなく、生物によって使用できない形に変換されます。廃棄物は、生物自身の使用に直接利用できないエネルギーの損失を表していますが、それは依然として生態系内にあり、他の生物によって利用されるか、リサイクルされることができます。