人体内能量的转化

最佳答案别看你的外表是静止的,可你体内的肌肉细胞里的肌动蛋白分子可是在相当激烈地运动着,正是许多这样的高分子不断在微管上爬动又滑落才使你产生肌力抵抗重物的重力(我看过一个动画,里面有一个肌动分子托着大液泡,在微管上走的情景,非常有趣!)

另外,你的神经系统不断发出电脉冲,督促那些肌动分子,让它们努力运动起来,还有线粒体也被调动起来合成更多的ATP……

总之,你的体内热闹得很,这些都是要耗能的!

能量转化的具体形式,主要是肌动分子运动的机械能,神经传递的电能,当然这些能量最后都是变成了热能。

按照能量守恒定律的说法:能量只能从一种形式转化成另一种形式,总量则是不变的。细胞获得和产生能量的过程复杂多样,仅捡一些普遍的情况说一下:由于浓度差,血液里的葡萄糖分子、氧分子会进入细胞,它们在细胞中的线粒体里进行一系列生化反应,把体液中普遍存在的ADP(二磷酸腺苷)转化为ATP(三磷酸腺苷)。ATP就是在ADT的基础上加了一个磷酸根,两者间是高能磷酸键,原本储存在葡萄糖里的化学能现在就转移到这个键里储存了。ATP的这个高能键里的能量是绝大多数生命活动所能直接使用的能量。比如,ATP在肌动蛋白分子的特殊位点与之结合,高能磷酸键内的能量就能有效的传递给肌动蛋白分子并使其产生形状的改变(ATP同时也变回ADP),大量肌动蛋白分子协同一致地变形就导致肌肉的收缩——化学能变成机械能(热能是或多或少必然伴随在这个转化过程中的)。还有另一种肌动蛋白能背负着液泡在细胞内的微丝或微管上行进,协助细胞分泌激素等……再如,ATP在细胞膜上的构成离子通道的蛋白分子的特殊位点与之结合,就能控制通道的开关,或者控制离子泵主动运输某种特定离子(比如钠离子钾离子),这造成细胞膜内外电势差,从而形成神经冲动——化学能转化为电能(热能也伴随期间)……

功是能量的量度,功必然与能量的转化或转移相伴随。以神经纤维细胞膜上离子泵的主动运输为例,蛋白质分子在ATP的供能下,靠自身的变形(称为分子构象的改变),“抓住”一个正离子(主要是钠离子或钾离子)向细胞膜电位高的一侧“推动”,在推进过程中,蛋白质的推力做正功,电势差所产生的电力做负功,这样,蛋白质分子从ATP那里得来的能量又转变成正离子的电势能了。在神经冲动到来时,细胞膜的离子通道打开,内外电势差推动离子快速移动——放电——神经电脉冲,这时,电势能先转化成离子的动能,而离子再与细胞中其它分子原子碰撞后,

就把部分动能又传递给后者,这在宏观上看就是产生了热能。

相关文档
最新文档