Photosynthèse et énergie
\( \Delta G = \Delta H - T\Delta S \)
Énergie libre de Gibbs
Définition:
Un bilan énergétique biologique évalue les transformations d'énergie dans les processus métaboliques, notamment la conversion de l'énergie lumineuse en énergie chimique lors de la photosynthèse.
Rendements énergétiques:
🌞 Photosynthèse: 3-6%
🔄 Respiration: ~40%
📊 Global: 1-2% énergie solaire
🔄 Respiration: ~40%
📊 Global: 1-2% énergie solaire
Équations clés:
Photosynthèse: 6CO₂ + 6H₂O + hν → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
Respiration: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP
Respiration: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + ATP
Processus énergétiques
Conversion énergie lumineuse → chimique
Stockage dans molécules riches en énergie
Transfert énergétique dans chaînes trophiques
Dissipation énergétique (entropie)
Formules importantes
Premier principe thermodynamique:
\( \Delta U = Q - W \)
Conservation de l'énergie
Conservation de l'énergie
Rendement énergétique:
\( \eta = \frac{E_{utile}}{E_{entrée}} \times 100\% \)
Méthodes & Applications
Calculer les rendements énergétiques
Analyser les flux énergétiques
Évaluer les pertes énergétiques
Comprendre les écosystèmes énergétiques
Relier énergie et vie
Données clés
Énergie stockée:
Glucose: ~2870 kJ/mol
ATP: ~30.5 kJ/mol
Énergie spécifique: ~16 kJ/g
ATP: ~30.5 kJ/mol
Énergie spécifique: ~16 kJ/g
Productivité primaire:
Terrestre: ~120 Gt C/an
Marine: ~50 Gt C/an
Total: ~170 Gt C/an
Marine: ~50 Gt C/an
Total: ~170 Gt C/an
Efficiences trophiques:
10% règle empirique
Perte énergétique à chaque niveau
Perte énergétique à chaque niveau
