LA CELLULA E L'ENERGIA

La cellula si può definire come una macchina a funzionamento continuo.

Per svolgere questa sua attività la cellula richiede un costante approvvigionamento sia di materia che di energia; in altre parole deve sussistere un continuo scambio di materiali ed energia tra il sistema cellula e l'ambiente.

Per risolvere il problema la cellula utilizza energia chimica (cioè associata ai  legami che tengono uniti gli atomi nelle molecole) scomponendo e ricomponendo composti chimici nel corso di specifiche reazioni.

Energia = Dal punto di vista fisico l'energia è definita come la capacità di compiere lavoro.

In termini microscopici l'energia di un corpo è la somma dell'energia posseduta dalle particelle componenti(atomi, molecole e ioni)

Atomo = la parte più piccola della materia e che contiene le caratteristiche di un elemento

Molecola = aggregato di due o più atomi

Ione = atomo carico elettricamente

L'energia può essere cinetica e potenziale.

L'energia cinetica è l'energia di movimento sia che si tratti del moto di corpi macroscopici (sasso che rotola lungo un pendio) o del fluire di elettroni lungo un conduttore (in tal caso si parla di energia elettrica) oppure nel moto di agitazione di atomi o molecole (energia termica)

Anche l'energia luminosa è l'energia immagazzinata che in opportune condizioni può trasformarsi in energia cinetica.

Una forma di energia potenziale di fondamentale importanza per gli organismi viventi è l'energia chimica accumulata nei legami tra gli atomi costituenti della molecola; così l'energia chimica racchiusa nelle molecole organiche degli alimenti si trasforma in cinetica quando si attuano dei movimenti (correre).

La cellula è il motore degli organismi viventi poiché è in grado di trasformare energia chimica oltre che in calore ma anche in lavoro utile (contrazione muscolare, trasporto attivo costruzione di molecole complesse da molecole semplici).

Le trasformazioni dell'energia sono regolate da due fondamentali leggi o principi della termodinamica:

Il primo principio della termodinamica conosciuto come legge di conservazione dell'energia afferma che in un sistema isolato non può essere né creata né distrutta ma può essere trasformata da una forma in un'altra(per esempio l'energia chimica in calore)

In altre parole in un sistema isolato come l'universo la quantità totale di energia rimane costante

Il secondo principio stabilisce che qualsiasi cambiamento in un sistema isolato provoca una diminuzione della quantità di energia utile in quanto una parte dell'energia è dissipata come calore