Как животные организмы запасают энергию солнца

Как организмы запасают энергию?

Автор: mobilspy · Опубликовано 15.03.2012 · Обновлено 30.09.2018

Какие же особенности жизни позволяют ей управлять круговоротом веществ? Оказывается, есть у неё замечательное свойство. Все живые организмы способны запасать энергию Солнца.

Эта запасённая энергия и используется для поддержания порядка на Земле.

Посмотри на огромный раскидистый дуб. Он прожил много-много лет.

Лучевая энергия Солнца, поглощённая растением сотню лет назад, помогла ему построить своё тело из соединений воды, углекислого газа и минеральных веществ. В дубе накопилась и сохранилась эта энергия лучей Солнца, которую дерево получило очень давно.

Откуда у тебя берутся силы бегать, играть на переменках, учиться? Ты их приобрёл, когда завтракал сегодня утром.

Ел ты уже давно, а силы сохранились. В хлебе, в каше мы тоже находим энергию Солнца, которую сберегли нам крупяные растения.

Животные и человек усваивают солнечную энергию, когда употребляют растительную пищу, когда едят рыбу или мясо животных, которые тоже когда-то питались растениями.

Твой живот мягкий. Это потому, что под кожей у тебя запасён слой жира. А в жире хранится энергия, которая позволит тебе жить, даже если вдруг придётся немного поголодать. Человек способен прожить без еды какое-то время.

Он может запасать в себе энергию, как и другие живые организмы.

Жизнь умеет запасать энергию Солнца.

ЦИГУН [Энергия ЦИ] /серия ТАЙНЫ ВРЕМЕНИ/

Источник

Преобразование энергии солнечного света и организмы использующие её

Сегодня мы поговорим об организмах, которые используют в своей жизнедеятельности солнечную энергию. Для этого нужно затронуть такую науку, как биоэнергетика. Она изучает способы преобразования энергии живыми организмами и использование её в процессе жизнедеятельности. В основе биоэнергетики лежит термодинамика. Эта наука описывает механизмы преобразования различных видов энергии друг в друга. В том числе, использование и преобразование различными организмами солнечной энергии. С помощью термодинамики можно полностью описать энергетический механизм процессов, происходящих вокруг нас. Но с помощью термодинамики нельзя понять природу того или иного процесса. В этой статье мы попробуем объяснить механизм использования солнечной энергии живыми организмами.

Как живые организмы получают солнечную энергию?

Для описания преобразования энергии в живых организмах или прочих объектах нашей планеты следует рассмотреть их с точки зрения термодинамики. То есть, системы, обменивающейся энергией с окружающей средой и объектами. Их можно подразделить на следующие системы:

Через некоторое время эти вещества разрушаются и обеспечивают организм энергией. Их продукты распада удаляются из организма. Их место в организме заполняют другие молекулы. При этом целостность структуры организма не нарушается. Такое усвоение и переработка энергии в организме обеспечивает обновление организма. Энергетический обмен необходим для существования всех живых организмов. При остановке процессов преобразования энергии в организме он умирает.

4Н ⇒ Не4 + 2е + hv, где

v ─ длина волны гамма-лучей;

h ─ постоянная Планка.

В дальнейшем, после взаимодействия гамма-излучения и электронов, энергия выделяется в виде фотонов. Эту световую энергию излучает небесное светило.

Солнечная энергия при достижении поверхности нашей планеты улавливается и преобразуется растениями. В них энергия солнца превращается в химическую, которая запасается в виде химических связей. Это связи, которые в молекулах соединяют атомы. Примером может служить синтез глюкозы в растениях. Первая стадия этого преобразования энергии ─ фотосинтез. Растения обеспечивают его с помощью хлорофилла. Этот пигмент обеспечивает превращение лучистой энергии в химическую. Происходит синтез углеводов из H₂O и CO₂. Это обеспечивает рост растений и передачу энергии на следующую ступень.

Фотосинтез у растений

Здесь стоит дать ответ на часто задаваемый вопрос: «Какой органоид использует энергию солнечного света?». Это хлоропласты, участвующие в процесс фотосинтеза. Они используют её для синтеза из неорганических веществ органических.

В непрерывном потоке энергии заключается суть всего живого. Он постоянно движется между клетками и организмами. На клеточном уровне для преобразования энергии существуют эффективные механизмы. Можно выделить 2 основные структуры, где происходит превращение энергии:

Человек, как и другие живые организмы на планете, пополняет энергетический запас из продуктов. Причём, часть потребляемых продуктов растительного происхождения (яблоки, картофель, огурцы, помидоры), а часть животного (мясо, рыба и другие морепродукты). Животные, которые мы употребляем в пищу, энергию также получают из растений. Поэтому вся получаемая нашим организмом энергия преобразуется из растений. А у них она появляется в результате преобразования солнечной энергии.

По типу получения энергии все организмы можно разделить на две группы:

• Фототрофы. Черпают энергию из солнечного света;
• Хемотрофы. Получают энергию во время окислительно-восстановительной реакции.

Как преобразуется энергия в живых организмах?

Существует 3 основных разновидности энергии, преобразуемой организмами:

• Преобразование лучистой энергии. Этот вид энергии несёт солнечный свет. В растениях лучистая энергия улавливается пигментом хлорофиллом. В результате фотосинтеза она превращается в химическую энергию. Та, в свою очередь, используется в процессе синтеза кислорода и других реакциях. Солнечный свет несёт в себе кинетическую энергию, а в растениях она превращается в потенциальную. Полученный энергетический запас сохраняется в питательных веществах. К примеру, в углеводах;
• Преобразование химической энергии. Из углеводов и прочих молекул она превращается в энергию макроэргических фосфатных связей. Эти преобразования проходят в митохондриях.
• Преобразование энергии макроэргических фосфатных связей. Она расходуется клетками живого организма для совершения разных видов работ (механическая, электрическая, осмотическая и т. д.).

Преобразование энергии макроэргических фосфатных связей

Использование организмами накопленной энергии

В процессе метаболизма организм получает энергетический запас, расходуемый на совершение биологической работы. Это может быть световая, механическая, электрическая, химическая работа. И очень большая часть энергии организм расходует в виде тепла.

Ниже кратко описаны основные типы энергии в организме:

• Механическая. Характеризует движение макротел, а также механическую работу по их перемещению. Её можно разделить на кинетическую и потенциальную. Первая определяется скоростью передвижения макротел, а вторая ─ их местоположением по отношению друг к другу;
• Химическая. Определяется взаимодействием атомов в молекуле. Она является энергией электронов, которые двигаются по орбитам молекул и атомов;
• Электрическая. Это взаимодействие заряженных частиц, которое вызывает их движение в электрическом поле;
• Осмотическая. Расходуется при передвижении против градиента концентраций молекул вещества;
• Регуляторная энергия.
• Тепловая. Определяется хаотическим движением атомов и молекул. Основной характеристикой этого движения является температура. Этот вид энергии является самым обесцененных из всех, перечисленных выше.

r ─ постоянная Больцмана (1,380*10 -16 эрг/град).
Вернуться к содержанию

Как из питательных веществ освобождается энергия?

В процессе извлечения энергии из питательных веществ есть 3 условных этапа;

• Подготовительный. Этот этап требуется для перевода биополимеров в клетках пищи в мономеры. Эта форма лучше всего подходит для извлечения энергии. Этот процесс (гидролиз) протекает в кишечнике или внутри. Гидролиз идёт с участием лизосом и ферментов цитоплазмы. Энергетическая ценность этого этапа нулевая. На этой стадии высвобождается 1 процент энергетической ценности субстратов, и вся она теряется в виде тепла;
• На втором этапе частично распадаются мономеры с образованием промежуточных продуктов. Образуются кислоты цикла Кребса и ацетил─КоА. Количество исходных субстратов на этой стадии уменьшается до трёх и высвобождается до 20 процентов энергетического запаса субстратов. Процесс идёт анаэробно, то есть, без доступа кислорода. Энергия частично накапливается в фосфатных связях АТФ, а остаток расходуется в форме тепла. Распад мономеров идёт в гиалоплазме, а остальные процессы ─ в митохондриях;
• На заключительном этапе происходит распад мономеров до Н₂O и СO₂ в реакции с участием кислорода. Биологическое окисление происходит с полный высвобождением энергетического запаса. Из 3 трёх метаболитов, которые присутствовали на предыдущем этапе, остаётся лишь H₂. Он является универсальным топливом в цепочке дыхания. На этом этапе освобождаются оставшиеся 80 процентов энергетического запаса. Часть энергии выходит в виде тепла, а остальная накапливается в фосфатных связях. Все реакции этого этапа идут в митохондриях.

Схема освобождения энергии из питательных веществ

Высвобождение энергии в живых клетках происходит постепенно. На всех этапах выделения она может накапливаться в химической форме, удобной для клеток вещества. Энергетическое строение клетки включает 3 разных функциональных блока, в которых идут различные процессы:

• I─процессы (образование субстратов окисления, которые соответствую окислительному ферменту в клетках);
• Блок S-H₂ (субстрат окисления);
• Процессы H генерации водорода. На выходе получается КН₂ (водород с коферментом).

Источник

Конспект урока

Открытый урок по окружающему миру

Тема: «Как живые организмы запасают энергию солнца».

Цель: познакомить учащихся с запасанием энергии как важнейшим свойством жизни, позволяющим управлять круговоротом веществ.

Оборудование: плакат, продукты растительной и животной пищи (помидор, лук, яйцо, петрушка, огурец, молоко), видеофильм.

-Какую тему мы изучаем на уроке окружающего мира?

-Что такое обмен веществ ?

-Что такое круговорот веществ?

-Давайте рассмотрим плакат и вспомним профессии живых организмов, их роли, которые они выполняют в экосистеме, в большом круговороте веществ.

-Почему растения называют кормильцами ?

-Кого и как они кормят?

-Почему растениям нужен свет солнца?

-Как называется процесс, при котором растения создают органические вещества из неорганических?

-Вспомните, что не под силу сделать даже самому искусному повару?

Учитель читает слова учёного К. А. Тимирязева.

« Дайте самому лучшему повару сколько угодно свежего воздуха, сколько угодно солнечного света и целую речку чистой воды и попросите, чтобы из всего из этого он приготовил вам сахар, крахмал, жир и зерно,- он решит, что вы над ним смеётесь. Но то, что кажется совершенно фантастическим человеку, беспрепятственно совершается в зелёных листьях растений».

-Во время обсуждения мы использовали слово энергия. Может она исчезать и появляться из ничего?

-Как называется такой закон?

-Можно ли прожить всю жизнь, не пополняя запасов энергии? Почему ?

-Как получают энергию?

3.Постановка проблемной ситуации.

-Сейчас мы посмотрим видеосюжет и постараемся ответить на вопрос: «Как энергия попадает в пищу?»

-Давайте попробуем ответить на вопрос.

-Как можно сформулировать нашу тему урока?

Работа по учебнику.

Чтение диалога героев учебника (стр. 28) и уточнение формулировки темы урока.

Выполнение практического задания.

У меня на столе тарелка. На ней — помидор, огурец, петрушка, лук, яйцо, молоко.

-Как одним словом назвать то, что лежит на тарелке?

-Разложите эту пищу на две тарелки, как это сделать?

-Какого происхождения пища на одной тарелке? А на другой ?

-Как энергия попадает в растительную пищу, а как в животную?

4.Совместное открытие нового знания.

Работа по учебнику.

Помогите героям учебника понять, из каких веществ и с помощью какой энергии строят растения и животные своё тело. Рассмотрите рисунок. Объясните, что обозначил художник кружками разного цвета.

-Что получают растения, что получают животные?

Выполнение заданий по учебнику.

Задание 2, стр. 29.

(Самостоятельно, проверяют коллективно).

Чтение текста учебника, беседа.

-Откуда мы берём энергию для движения?

-Мы расходуем всю энергию ?

-Только человек запасает энергию в виде жира?

6. Первичное закрепление.

Обучение способам самостоятельного применения знаний.

Работа на доске.

На доске написаны фразы:

Накопление питательных веществ в корне свёклы.

Образование подкожного жира у медведя.

-Прочитайте фразы, в которых описываются явления запасания энергии.

Работа по учебнику.

Самостоятельное выполнение заданий 4, 5 , стр. 30.

(Работа в парах, проверка коллективная.)

7.Итог урока. Рефлексия.

-О какой особенности живых организмов мы говорили?

-Какие вещи придумал человек, чтобы запасать энергию?

-Что было сложным, что получилось, чем интересен был урок?

Номер материала: 46743032957

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Условленные жесты облегчили дистанционное обучение студентов по видеосвязи

Время чтения: 2 минуты

Выплаты и льготы для студентов в 2021 году

Время чтения: 14 минут

В Рособрнадзоре рассказали о предварительных результатах ЕГЭ-2021

Время чтения: 3 минуты

Итальянский учитель дал детям задание на лето и прославился

Время чтения: 4 минуты

В педагогических вузах появятся межфакультетские технопарки

Время чтения: 3 минуты

Сергей Кравцов доложил Владимиру Путину о ходе реализации ключевых задач в системе образования

Время чтения: 3 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник