1。エネルギーは保存されています:
*生きている生物は、何からもエネルギーを生み出すことはできません。彼らは環境からエネルギーを得なければなりません。
*このエネルギーは、通常、食物(動物用)または日光(植物の場合)の形です。
*最初の法律は、生物のような閉じたシステム内の総エネルギーが一定のままであることを規定しています。 エネルギーを変換することができます(化学エネルギーを食物から動きのために機械的エネルギーに変換するなど)が、破壊または作成することはできません。
2。代謝:
*複雑な分子の構築、食物の分解、仕事の実行など、すべての代謝プロセスには、エネルギー変換が含まれます。
*最初の法律は、これらのプロセス中にエネルギーが失われるのではなく、異なる形式に変換されることを保証します。
3。エネルギーの流れ:
*最初の法律は、生態系を通るエネルギーの流れを説明しています。
*植物は日光を捕獲し、有機分子に保存された化学エネルギーに変換します。
*動物は植物や他の動物を食べ、この保存された化学エネルギーを消費します。
*エネルギーは最終的に呼吸中およびその他のプロセス中に熱として放出されます。
4。例:
* 光合成: 植物は日光エネルギーを使用して、二酸化炭素と水をグルコース(化学エネルギー)と酸素に変換します。 このプロセスは、光エネルギーを化学エネルギーに変換することにより、最初の法則に従います。
* 細胞呼吸: 生物はグルコースを分解して、細胞プロセスのエネルギーを放出します。 最初の法則は、呼吸で放出される総エネルギーがグルコース分子に保存されている総エネルギーに等しいと規定しています。
結論:
熱力学の最初の法則は、生物がどのように *エネルギーを獲得するかではなく、それらがどのように *処理し、 *変換するかについてです。 それは、エネルギーは生成も破壊されたり、破壊されたりしないという基本原則を説明しており、生きている生物内である形から別の形に変化するだけです。これは、生命の複雑なプロセスとエネルギーが生態系をどのように流れるかを理解するために不可欠です。