Энергия и живые клетки

Поток энергии

Жизнь на Земле зависит от потока энергии, образующейся в результате термоядерных реакций, идущих в недрах Солнца (рис. 5-1). Количество энергии, посылаемой Солнцем на Землю, равно 13-1023 кал/год. Это, действительно, трудно себе представить. Например, количество энергии, падающей на Землю каждый день, эквивалентно примерно миллиону атомных бомб, аналогичных той, что упала на Хиросиму. Около 1/3 солнечной энергии немедленно отражается обратно в космическое пространство в виде света (аналогично лунному свету).

Из оставшихся 2/3 большая часть поглощается Землей и превращается в тепло. Часть поглощенной тепловой энергии идет на испарение воды в океанах, что приводит к образованию облаков и соответственно дождя и снега. Солнечная энергия в совокупности с другими факторами ответственна за движение воздушных масс и воды и участвует тем самым в создании различных климатических условий на поверхности Земли.

Менее 1% солнечной энергии, достигающей Земли, преобразуется клетками растений и других фотосинтезирующих организмов и обеспечивает процессы жизнедеятельности всех прокариот и эукариот, населяющих нашу планету. Живые системы переводят энергию из одной формы в другую, превращая солнечную энергию в химическую и механическую (рис. 5-2). Концепции жизненно важных взаимосвязей между растениями и животными, между энергией и жизнью возникли относительно недавно. Они являются составной частью термодинамики науки об энергообмене.

В нашем энергозависимом мире слово «энергия» повторяют очень часто, и поэтому удивительно, что оно вошло в употребление всего лишь около 100 лет назад. Остановимся сначала на нескольких ключевых моментах термодинамики, затем рассмотрим принцип, с помощью которого ферменты катализируют многие внутриклеточные реакции.

_{П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айкхорн, Современная ботаника В 2-х томах, Том 1, Перевод с английского канд. биол. наук В. Н. Гладковой, проф. М. Ф. Даниловой, д-ра биол. наук И. М. Кислюк, канд. биол. наук Н. С. Мамушиной под редакцией акад. А. Л. Тахтаджяна}

AOF | 18.11.2020 16:23:33