Biología

Requisitos de Sistemas Vivos para Energia e Matéria Livres

Todos nós precisamos de energia

Acredite ou não, sua existência aqui na Terra depende quase inteiramente de uma coisa: o sol! Sim, você precisa beber água e comer, mas essas coisas também não estariam aqui se o sol não estivesse brilhando sobre nós. O sol envia fótons para a Terra, que são minúsculas partículas de luz. Esses fótons são o que impulsiona a fotossíntese , o processo de conversão da luz solar em energia química utilizável.

Você não precisa ser vegetariano para apreciar a importância da fotossíntese. Mesmo se você comer apenas carne (embora você realmente deva ouvir sua mãe e comer seus vegetais também!), Os animais que você está comendo comeram plantas ou comeram outros animais que comiam plantas. Portanto, sem plantas não haveria energia para o resto de nós, mas sem luz solar, não haveria plantas!

A matéria é trocada

Você pode ver como todos os organismos vivos precisam de energia e matéria para, bem, viver? Não apenas precisamos de energia e matéria livres, mas o mundo precisa de nós para trocá-las com nosso meio ambiente regularmente.

Moléculas e átomos que existem atualmente no ambiente serão eventualmente usados ​​para fazer novos. Quando um organismo vivo morre, seu corpo é dividido em suas partes moleculares, e essas moléculas podem alimentar novas plantas e animais que estão apenas começando a crescer.

Existem alguns atores importantes de que a maioria dos organismos precisa para sustentar a vida. O carbono é de longe um dos mais importantes porque é a base de todo o material orgânico. Carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos nucléicos são todos feitos de carbono, e você precisa de todos eles para sobreviver!

O nitrogênio também é importante e vem da atmosfera. Na verdade, a maior parte da atmosfera da Terra é feita de nitrogênio - cerca de 79%. O nitrogênio também é fundamental na construção de proteínas e ácidos nucléicos, os quais constituem o seu DNA.

O fósforo não é apenas útil para fazer refrigerante, mas mais importante, é um nutriente vital para plantas e animais porque é um componente chave do DNA, que é o que o torna 'você'! O fósforo é um dos minerais mais abundantes em seu corpo e é essencial para a divisão e crescimento celular.

Você provavelmente já sabe que a água é essencial para os organismos vivos. A água é uma coisa incrível e tem algumas propriedades únicas que permitem a existência de vida na Terra. Seu corpo é feito principalmente de água, o que ajuda o fluxo sanguíneo, a divisão das células e o funcionamento adequado dos órgãos.

A energia é capturada e armazenada

Ciclar energia e matéria através do meio ambiente significa que não há perda ou acúmulo na Terra. Mas armazenamos temporariamente essas coisas em nossos corpos e as usamos para conduzir processos biológicos enquanto estamos vivos.

As plantas fazem isso por meio da fotossíntese e, como produzem seus próprios alimentos, são chamadas de autótrofos . Isso significa que eles são autoalimentadores, assim como 'piloto automático' significa 'direção autônoma'. Não podemos transformar a luz do sol em energia utilizável e, portanto, dependemos de outros organismos para nos fornecer alimentos. Isso significa que somos heterotróficos , ou outros alimentadores ('hetero' significa 'outro').

Existem vários processos que ocorrem em nossos corpos para coletar energia da matéria. Durante a respiração celular , coletamos energia quebrando os carboidratos. Isso é feito por meio de processos como a glicólise e o ciclo de Krebs, que eventualmente transformam essas moléculas de açúcar em energia chamada ATP . O ATP é uma molécula essencial - sem ele, as coisas vivas deixam de viver.

Os organismos usam energia livre para muitas outras coisas, como crescimento e reprodução. Por exemplo, a temperatura e o metabolismo do seu corpo dependem de você absorver energia e matéria livres. Também é preciso muita energia para produzir e criar descendentes. Um bom exemplo disso são os pássaros, muitos dos quais procuram comida e a trazem para seus filhotes até que possam voar e conseguir a sua própria.

E quanto à hibernação? Animais como ursos e morcegos, que passam o inverno nesse estado, precisam armazenar energia para não morrer de fome durante os períodos de hibernação. Comer apenas o suficiente para sobreviver por um ou dois dias não será suficiente se você não estiver planejando comer pelos próximos meses.

Mudanças na energia livre

Quando a quantidade de energia livre disponível muda, isso pode causar mudanças em tudo, desde pequenos organismos até ecossistemas inteiros.

Em um nível individual, se você não tem energia livre suficiente, você fica com fome e eventualmente definha. No entanto, se você ingerir muito (como no jantar de Ação de Graças), você armazena e seu corpo cresce. Quando você é criança, você tende a crescer para cima, mas como adulto, bem, nós tendemos a crescer para fora!

Mudanças na energia livre também podem ter efeitos de escala maior. Imagine que todos os produtores de um ecossistema, que são as plantas que produzem energia para outros organismos, sejam repentinamente removidos. Ou que a quantidade de luz solar é reduzida de forma que a fotossíntese também diminui. O que você acha que aconteceria com os organismos que dependem desses produtores para se alimentar? Provavelmente todos morreriam, pois não há produção de energia utilizável para eles! Este exemplo é um pouco extremo, mas você pode ver como as mudanças em apenas um nível trófico podem afetar drasticamente o resto.

Resumo da lição

Todas as coisas vivas requerem uma entrada constante de energia e matéria livres para sobreviver. Essa energia, em última análise, vem do sol na forma de fótons , e essa luz solar é então convertida em energia utilizável pelas plantas durante a fotossíntese . Por serem autoalimentadores, as plantas são chamadas de autótrofas . Ou comemos plantas e absorvemos sua energia e matéria ou comemos outros animais que comeram as plantas. Isso nos torna heterótrofos , ou outros alimentadores. Quando os organismos morrem, sua matéria orgânica é decomposta e usada novamente e, dessa forma, a energia e a matéria são recicladas na Terra.

Enquanto estamos vivos, capturamos e temporariamente armazenamos energia em nossos corpos para conduzir os processos celulares, o metabolismo, a reprodução e uma ampla variedade de outras atividades. No entanto, pequenas mudanças podem levar a grandes efeitos, tanto no nível individual quanto no nível do ecossistema. Ingerir muita energia levará a mais armazenamento e ganho de peso, ao passo que comer muito pouco fará com que você murche e morra. Mudanças na disponibilidade dos produtores afetam cada nível trófico acima dele, uma vez que todos nós precisamos de plantas para obter energia, quer as comamos diretamente ou não.

Resultados de Aprendizagem

Quando esta lição terminar, você poderá:

  • Compreenda a necessidade e o uso de energia gratuita em sistemas vivos
  • Reconheça como a água e a energia do sol são usadas nas coisas vivas
  • Identifique as várias maneiras pelas quais as plantas fornecem energia gratuita
  • Lembre-se do armazenamento de energia por seres vivos para a sobrevivência
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