Είναι δυνατόν για ένα κύτταρο να συγκομιδή όλη την ενέργεια που περιέχεται στη χημική αντίδραση παράγουν κίνηση;

Όχι, δεν είναι δυνατό για ένα κύτταρο να συγκομιδή όλη την ενέργεια από μια χημική αντίδραση και να το μετατρέψει εξ ολοκλήρου σε κίνηση. Εδώ είναι γιατί:

* Αποδοτικότητα μετατροπής ενέργειας: Ακόμη και οι πιο αποτελεσματικές βιολογικές διεργασίες δεν είναι 100% αποτελεσματικές. Κάποια ενέργεια χάνεται πάντα ως θερμότητα κατά τη διάρκεια των μετατροπών ενέργειας. Αυτή είναι μια θεμελιώδης αρχή της θερμοδυναμικής.

* Ενέργειας δαπάνες για άλλες διαδικασίες: Τα κύτταρα χρησιμοποιούν ενέργεια για μια μεγάλη ποικιλία διαδικασιών εκτός από την κίνηση, όπως:

* Διατήρηση δομής κυττάρων: Αυτό απαιτεί ενέργεια για την οικοδόμηση και την επισκευή στοιχείων κυττάρων.

* Μόρια μεταφοράς: Οι μετακινούμενες ουσίες στις κυτταρικές μεμβράνες απαιτούν ενέργεια.

* Σύνθεση πρωτεϊνών και άλλων μορίων: Αυτό είναι απαραίτητο για όλες τις κυτταρικές λειτουργίες.

* Μεταγωγή σήματος: Η επικοινωνία μεταξύ κυττάρων και εντός των κυττάρων απαιτεί ενέργεια.

* Προϊόντα απόρριψης: Οι κυτταρικές αντιδράσεις παράγουν προϊόντα αποβλήτων που πρέπει να εξαλειφθούν, απαιτώντας ενέργεια.

* Η κίνηση είναι η ίδια αναποτελεσματική: Ακόμη και οι πιο αποτελεσματικές συσπάσεις των μυών εξακολουθούν να χάνουν ενέργεια ως θερμότητα.

Συνοπτικά:

Τα κύτταρα είναι απίστευτα πολύπλοκα συστήματα που χρησιμοποιούν ενέργεια για μια τεράστια σειρά διαδικασιών. Ενώ μπορούν να αξιοποιήσουν την ενέργεια από τις χημικές αντιδράσεις, περιορίζονται από τους νόμους της θερμοδυναμικής και την ανάγκη κατανομής ενέργειας για βασικές λειτουργίες πέρα ​​από την κίνηση. Επομένως, η επίτευξη 100% μετατροπής της χημικής ενέργειας σε κίνηση είναι αδύνατη.