a biológia alapelvei

amikor egy tárgy mozgásban van, az adott tárgyhoz energia kapcsolódik. Gondolj egy romboló labdára. Még egy lassan mozgó romboló labda is nagy kárt okozhat más tárgyakban. A mozgásban lévő tárgyakhoz kapcsolódó energiát kinetikus energiának nevezzük (5.ábra). A gyorsuló golyó, a sétáló személy és a molekulák gyors mozgása a levegőben (ami hőt termel) mind kinetikus energiával rendelkezik.

mi van akkor, ha ugyanazt a mozdulatlan romboló labdát két emelettel a föld fölé emelik egy daruval? Ha a felfüggesztett romboló labda mozdulatlan, van-e hozzá energia? A válasz igen. A roncsgolyó felemeléséhez szükséges energia nem tűnt el, hanem a helyzeténél és a rá ható gravitációs erőnél fogva a roncsgolyóban tárolódik. Ezt az energiát potenciális energiának nevezzük (5.ábra). Ha a labda leesne, a potenciális energia kinetikus energiává alakulna, amíg az összes potenciális energia kimerül, amikor a labda a földön pihen. A romboló golyók is lengnek, mint egy inga; a hinta révén a potenciális energia (a legmagasabb a hinta tetején) folyamatosan változik kinetikus energiává (a legmagasabb a hinta alján). A potenciális energia további példái közé tartozik a gát mögött tartott víz vagy a repülőgépből ejtőernyőzni készülő személy energiája.

gát vs vízesés
5.ábra az Állóvíznek van potenciális energiája; a mozgó víznek, például egy vízesésben vagy egy gyorsan folyó folyóban, kinetikus energiája van. (hitel “gát”: a “Pascal”/Flickr munkájának módosítása; hitel “vízesés”: frank Gualtieri munkájának módosítása)

a potenciális energia nemcsak az anyag helyéhez kapcsolódik, hanem az anyag szerkezetéhez is. A földön lévő rugónak van potenciális energiája, ha összenyomják; így van egy feszesen meghúzott gumiszalag is. Molekuláris szinten a molekulák atomjait összetartó kötések egy adott struktúrában léteznek, amelynek potenciális energiája van. Ne feledje, hogy az anabolikus celluláris utak energiát igényelnek az egyszerűbbekből származó komplex molekulák szintetizálásához, és a katabolikus utak energiát szabadítanak fel, amikor a komplex molekulák lebomlanak. Az a tény, hogy az energia bizonyos kémiai kötések lebontásával felszabadulhat, azt jelenti, hogy ezek a kötések potenciális energiával rendelkeznek. Valójában az összes elfogyasztott élelmiszer-molekula kötéseiben potenciális energia van tárolva, amelyet végül felhasználásra használnak fel. Ez azért van, mert ezek a kötések energiát szabadíthatnak fel, ha megszakadnak. A kémiai kötésekben létező potenciális energia típusát, amely akkor szabadul fel, amikor ezek a kötések megszakadnak, kémiai energiának nevezzük. A kémiai energia felelős az élő sejtek táplálékból származó energiájának biztosításáért. Az energia felszabadulása akkor következik be, amikor az élelmiszermolekulákon belüli molekuláris kötések megszakadnak.

hacsak másként nem jelezzük, az ezen az oldalon található képeket az OpenStax CC-BY 4.0 licenc alatt engedélyezi.

szöveg adaptálva: OpenStax, a biológia fogalmai. OpenStax CNX. Május 18, 2016 http://cnx.org/contents/[email protected]

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.