พลังงานและแคแทบอลิซึม

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง พลังงานและแคแทบอลิซึม

พลังงาน vs. แคแทบอลิซึม

ฟ้าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงาน รูปแบบหนึ่งที่สามารถมองเห็นได้ ฟ้าผ่าครั้งหนึ่ง อาจมีพลังงานศักย์ไฟฟ้า 500 megajoules ถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานแสง พลังงานเสียงและพลังงานความร้อน พลังงาน หมายถึงความสามารถซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งที่อาจให้แรงงานได้ หรือ Energy เป็นกำลังงานที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่ง หรือระยะทางหนึ่ง มีค่าเป็น จูล หรือ Joule ในทางฟิสิกส์ พลังงานเป็นหนึ่งในคุณสมบัติเชิงปริมาณพื้นฐานที่อธิบายระบบทางกายภาพหรือสถานะของวัตถุ พลังงานสามารถเปลี่ยนรูป (แปลงรูป) ได้หลายรูปแบบที่แต่ละแบบอาจจะชัดเจนและสามารถวัดได้ในหลายรูปแบบที่แตกต่างกัน กฎของการอนุรักษ์พลังงานระบุว่า พลังงาน (ทั้งหมด) ของระบบสามารถเพิ่มหรือลดได้โดยการถ่ายโอนเข้าหรือออกจากระบบเท่านั้น พลังงานทั้งหมดของระบบใด ๆ สามารถคำนวณได้โดยการรวมกันอย่างง่าย ๆ เมื่อมันประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ไม่มีการปฏิสัมพันธ์ทั้งหลายหรือมีหลายรูปแบบของพลังงานที่แตกต่างกัน รูปแบบของพลังงานทั่วไปประกอบด้วยพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่, พลังงานที่แผ่รังสีออกมาโดยแสงและการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ และประเภทต่าง ๆ ของพลังงานศักย์ เช่นแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น ประเภททั่วไปของการถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงพลังงานประกอบด้วยกระบวนการ เช่นการให้ความร้อนกับวัสดุ, การปฏิบัติงานทางกลไกบนวัตถุ, การสร้างหรือการใช้พลังงานไฟฟ้า และปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมาก หน่วยของการวัดพลังงานมักจะถูกกำหนดโดยผ่านกระบวนการของการทำงาน งานที่ทำโดยสิ่งหนึ่งบนอีกสิ่งหนึ่งถูกกำหนดไว้ในฟิสิกส์ว่า เป็นแรง (หน่วย SI: นิวตัน) ที่ทำโดยสิ่งนั้นคูณด้วย ระยะทาง (หน่วย SI: เมตร) ของการเคลื่อนไหวเพื่อต่อสู้กับแรงที่กระทำโดยฝ่ายตรงข้าม ดังนั้น หน่วยพลังงานเป็นนิวตัน-เมตร หรือที่เรียกว่า จูล หน่วย SI ของกำลัง (พลังงานต่อหน่วยเวลา) เป็นวัตต์ หรือแค่ จูลต่อวินาที ดังนั้น จูลเท่ากับ วัตต์-วินาที หรือ 3600 จูลส์เท่ากับหนึ่งวัตต์-ชั่วโมง หน่วยพลังงาน CGS เป็น เอิร์ก, และหน่วยอิมพีเรียลและสหรัฐอเมริกาเป็น ฟุตปอนด์ หน่วยพลังงานอื่น ๆ เช่น อิเล็กตรอนโวลต์, แคลอรี่อาหารหรือกิโลแคลอรีอุณหพลศาสตร์ (ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำในกระบวนการให้ความร้อน) และ บีทียู ถูกใช้ในพื้นที่เฉพาะของวิทยาศาสตร์และการพาณิชย์ และมีปัจจัยการแปลงหน่วยที่เกี่ยวข้องให้เป็น จูล พลังงานศักย์เป็นพลังงานที่ถูกเก็บไว้โดยอาศัยอำนาจตามตำแหน่งของวัตถุในสนามพลังเช่นสนามแรงโน้มถ่วง, สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น การยกวัตถุที่ต้านกับแรงโน้มถ่วงทำงานบนวัตถุและเก็บรักษาพลังงานที่มีศักยภาพของแรงโน้มถ่วง ถ้ามันตก แรงโน้มถ่วงไม่ได้ทำงานบนวัตถุซึ่งแปลงพลังงานศักย์ให้เป็นพลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับความเร็ว บางรูปแบบเฉพาะของพลังงานได้แก่พลังงานยืดหยุ่นเนื่องจากการยืดหรือการเปลี่ยนรูปของวัตถุของแข็ง, พลังงานเคมีเช่นที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงานความร้อน, พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ขนาดเล็ก ๆ ของการเคลื่อนไหวที่ไม่มีทิศทางของอนุภาคทำให้เป็นเรื่องขึ้นมา ไม่ใช่ทั้งหมดของพลังงานในระบบจะสามารถถูกเปลี่ยนหรือถูกโอนโดยกระบวนการของงาน; ปริมาณที่สามารถจะถูกปลี่ยนหรือถูกโอนเรียกว่าพลังงานที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์จะจำกัดปริมาณของพลังงานความร้อนที่สามารถถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานรูปอื่น ๆ พลังงานรูปแบบเชิงกลและอื่น ๆ สามารถถูกเปลี่ยนในทิศทางอื่น ๆ ให้เป็นพลังงานความร้อนโดยไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว วัตถุใด ๆ ที่มีมวลเมื่อหยุดนิ่ง (จึงเรียกว่ามวลนิ่ง) มีพลังงานนิ่งที่สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ ของ Albert Einstein E. แผนภาพแคแทบอลิซึมของสารอาหารในร่างกาย แคแทบอลิซึม เป็นกลุ่มวิถีเมแทบอลิซึมซึ่งสลายโมเลกุลเป็นหน่วยขนาดเล็กและปลดปล่อยพลังงาน ในแคแทบอลิซึม โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ ลิพิด กรดนิวคลีอิกและโปรตีนถูกสลายเป็นหน่วยขนาดเล็กกว่า เช่น มอโนแซ็กคาไรด์ กรดไขมัน นิวคลีโอไทด์และกรดอะมิโนตามลำดับ โมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พอลิแซ็กคาไรด์ โปรตีนและกรดนิวคลีอิก ซึ่งประกอบด้วยหน่วยมอโนเมอร์สายยาวนี้ เรียกว่า พอลิเมอร์ เซลล์ใช้มอโนเมอร์ที่ปลดปล่อยจากการสลายพอลิเมอร์เพื่อสร้างโมเลกุลพอลิเมอร์ใหม่ หรือย่อยมอโนเมอร์นั้นอีกจนเหลือผลิตภัณฑ์ของเสียที่มีโครงสร้างเรียบง่าย และปลดปล่อยพลังงานออกมา ของเสียในเซลล์รวมถึงกรดแลกติก กรดอะซีติก คาร์บอนไดออกไซด์ แอมโมเนียและยูเรีย การสร้างของเสียเหล่านี้โดยปกติเป็นขบวนการออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับการปลดปล่อยพลังงานเคมีอิสระ ซึ่งบางส่วนสูญเสียไปในรูปความร้อน แต่ส่วนที่เหลือถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนการสังเคราะห์อะดีโนซีนไตรฟอสเฟต (ATP) โมเลกุลนี้ทำหน้าที่เป็นหนทางที่เซลล์ขนส่งพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากแคแทบอลิซึมไปยังปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงานซึ่งประกอบเป็นแอแนบอลิซึม ฉะนั้น แคแทบอลิซึมจึงให้พลังงานเคมีซึ่งจำเป็นต่อการคงสภาพและการเจริญเติบโตของเซลล์ ตัวอย่างของขบวนการแคแทบอลิซึม เช่น ไกลโคไลสิส วัฏจักรเครปส์ การสลายโปรตีนกล้ามเนื้อเพื่อใช้กรดอะมิโนเป็นสารตั้งต้นในการสร้างกลูโคสและการสลายไขมันในเนื้อเยื่อไขมันเป็นกรดไขมัน มีหลายสัญญาณซึ่งควบคุมแคแทบอลิซึม สัญญาณที่ทราบกันส่วนมากเป็นฮอร์โมนและโมเลกุลที่เกี่ยวข้องในเมแทบอลิซึมเอง นักวิทยาต่อมไร้ท่อเดิมจำแนกฮอร์โมนจำนวนมากเป็นฮอร์โมนแอแนบอลิกหรือแคแทบอลิกขึ้นอยู่กับส่วนของเมแทบอลิซึมที่มันไปกระตุ้น ฮอร์โมนแคแทบอลิกดั้งเดิมที่ทราบกันตั้งแต่ต้นคริสต์ศตวรรษที่ 20 ได้แก่ คอร์ติซอล กลูคากอนและอะดรีนาลีน ตลอดจนแคทีโคลามีนอื่น ๆ ในทศวรรษหลัง ๆ มีการค้นพบฮอร์โมนมากขึ้นที่มีผลเชิงแคแทบอลิซึมอยู่บ้าง รวมทั้งไซโคไคน์ โอรีซิน (ไฮโปเครติน) และเมลาโทนิน ฮอร์โมนแคแทบอลิกเหล่านี้จำนวนมากแสดงผลต่อต้านแคแทบอลิซึมในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ การศึกษาหนึ่งพบว่า การจัดการเอพิเนฟริน (อะดรีนาลิน) มีผลยับยั้งการสลายโปรตีน และอันที่จริง ยับยั้งแคแทบอลิซึมมากกว่ากระตุ้น อีกการศึกษาหนึ่งพบว่า แคทีโคลามีนโดยรวม (คือ นอร์อะดรีนาลินและอะดรีนาลิน) ลดอัตราแคแทบอลิซึมในกล้ามเนื้ออย่างมาก.