Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Hoe gaat energie verloren in een levend systeem?

Energie gaat verloren in een levend systeem door verschillende mechanismen, voornamelijk door:

1. Ademhaling:

* Cellulaire ademhaling: Dit proces breekt glucose af om ATP (adenosinetrifosfaat) te produceren, de primaire energieveruta van cellen. Tijdens dit proces wordt wat energie vrijgegeven als warmte, wat bijdraagt aan de totale lichaamstemperatuur van het organisme.

* aerobe ademhaling: In aanwezigheid van zuurstof is het proces zeer efficiënt en omzet het grootste deel van de energie die is opgeslagen in glucose naar ATP. Er gaat echter nog steeds wat energie verloren als warmte.

* Anaërobe ademhaling: Bij afwezigheid van zuurstof wordt minder energie geproduceerd en gaat een aanzienlijk deel verloren als warmte.

2. Warmteproductie:

* Metabole processen: Alle metabole reacties, van eiwitsynthese tot spiercontractie, genereren warmte als bijproduct.

* rillen: Onvrijwillige spiercontracties genereren warmte om de lichaamstemperatuur te behouden.

* Niet-slingerende thermogenese: Gespecialiseerde weefsels zoals bruin vet kunnen energie rechtstreeks verbranden om warmte te produceren.

3. Afvalproducten:

* uitscheiding: Eliminatie van afvalproducten zoals urine, uitwerpselen en zweet verwijdert energie die werd gebruikt voor hun productie en transport.

* ureum: De afbraak van eiwitten produceert ureum, een stikstofafvalproduct dat energie wegneemt.

4. Lichamelijke activiteit:

* Beweging: Spiercontractie vereist energie, die verloren gaat als warmte en gebruikt om het werk uit te voeren van het bewegen van het lichaam.

* werk: Het uitvoeren van fysieke activiteit, zoals het hardlopen of tillen van gewichten, verbiedt energie.

5. Straling:

* Infraroodstraling: Organismen verliezen warmte in hun omgeving door infraroodstraling, met name in koudere omgevingen.

6. Geleiding:

* Direct contact: Warmte kan verloren gaan door direct contact met koelere oppervlakken, zoals de grond of het water.

7. Convectie:

* vloeistofbeweging: Warmte kan verloren gaan door convectie, waarbij warme lucht of water nabij het lichaam wordt vervangen door koelere lucht of water.

8. Verdamping:

* zweten: Water verdampt van het huidoppervlak en neemt er warmte mee.

Over het algemeen zorgen deze mechanismen ervoor dat energie voortdurend verloren gaat door levende systemen, het behoud van een constante stroom van energie en het voorkomen van overtollige warmte.

Belangrijke opmerking:

* De efficiëntie van energieoverdracht in levende systemen is niet 100%, wat betekent dat een aanzienlijke hoeveelheid energie verloren gaat als warmte bij elke stap.

* Dit energieverlies is essentieel voor het handhaven van homeostase, een stabiele interne omgeving en voor het uitvoeren van verschillende fysiologische functies.