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生命有机体依靠扩散摄取能量

时间:2022-02-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:第七节 生命有机体依靠扩散摄取能量从物理学来说,生命系统所需要的减熵过程,也可以说是把从外界环境摄取的能量,形成一个有序的状态,以便使用。固体中的扩散是非常缓慢的;其温度升高达到溶解状态时,其扩散速率接近于液体。地球表面上有很多生命,基本上生活在二维环境中;为了生存从二维空间从摄取能量。一般来说,生命机体吸收养料是靠三维扩散;微观有机体,例如细胞、海洋中的浮游植物,也靠三维扩散得到养料。
生命有机体依靠扩散摄取能量_人文生态学

第七节 生命有机体依靠扩散摄取能量

从物理学来说,生命系统所需要的减熵过程,也可以说是把从外界环境摄取的能量,形成一个有序的状态,以便使用。从生命有机体发生发展的过程来看,摄取能量的方式一般是扩散、对流、游动等等。系统地分析这些方式,对于生命的起源及其延续是有启发的。

能量可以通过固体、液体、气体进行扩散。固体中的扩散是非常缓慢的;其温度升高达到溶解状态时,其扩散速率接近于液体。固体的扩散率平均为

0≤固体中的扩散率≤10-7平方厘米/秒

分子通过液体的扩散一般比固体快得多,液体中的扩散率约为

10-6≤液体中的扩散率≤10-4平方厘米/秒

分子通过气体的扩散一般比液体更快,气体中的扩散率约为

10-1≤气体中的扩散率≤100平方厘米/秒

生命的种类是各式各样的,三种扩散各有作用;但在通常蛋白质生命的情况下,液体中的扩散作用是非常重要的。

从空间来说,有一维、二维、三维扩散,也可以说是平面、柱面、球面扩散。一维扩散在许多情况下是重要的,例如在一个池塘的底部,一层有机体可以取决于池面的二氧化碳或其它养料向下扩散。即使复杂的生命,当初的缔结组织可能是一层一层地形成的,所以这些组织依赖于垂直这些层面的一维线性扩散。地球表面上有很多生命,基本上生活在二维环境中;为了生存从二维空间从摄取能量。因此,物质的二维扩散是重要的。圆柱体的二维扩散是一个理想化的情况,这对于研究静水湖面上的无柄有机体的生存是非常需要的。一般来说,生命机体吸收养料是靠三维扩散;微观有机体,例如细胞、海洋中的浮游植物,也靠三维扩散得到养料。养料的三维扩散通常用球面扩散表示,因为球面是浸没在三维空间的。

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