ميزانية الطاقة

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

ميزانية الطاقة هي بيانٌ يُوازن بين الطاقة المُدخلة والطاقة المُنفقة . تُدرس في مجال علم الطاقة الذي يُعنى بدراسة انتقال الطاقة وتحوّلها من شكلٍ إلى آخر. السعرات الحرارية والجول هما وحدتا القياس الأساسيتان. الكائن الحي في تجربةٍ مخبرية هو نظامٌ ديناميكي حراري مفتوح ، يتبادل الطاقة مع محيطه بثلاثة أشكال : الحرارة، والشغل ، والطاقة الكامنة للمركبات الكيميائية الحيوية . 

تستخدم الكائنات الحية الموارد الغذائية المُتناولة (الاستهلاك = C) كعناصر بناء في تركيب الأنسجة (الإنتاج = P)، وكوسيلة وقود في عملية الأيض التي تُغذي هذا التركيب وغيره من العمليات الفيزيولوجية (الفقد التنفسي = R). ويُفقد جزء من هذه الموارد على شكل فضلات (الفقد البرازي = F، والفقد البولي = U). ويمكن تمثيل جميع جوانب الأيض هذه بوحدات الطاقة. ويمكن توضيح النموذج الأساسي لميزانية الطاقة كما يلي:

P = C - R - U - F أو

P = C - (R + U + F) أو

ج = ف + ر + ع + ف

يمكن تمثيل جميع جوانب عملية الأيض بوحدات الطاقة (مثل الجول (J)؛ 1 سعر حراري = 4.2 كيلوجول). الطاقة المستخدمة في عملية الأيض ستكون

R = C - (F + U + P)

سيتم استخدام الطاقة في الصيانة

R + F + U = C - P

الحرارة الداخلية والحرارة الخارجية

يختلف توزيع الطاقة بين ذوات الدم الحار وذوات الدم البارد. تعتمد ذوات الدم البارد على البيئة كمصدر للحرارة، بينما تحافظ ذوات الدم الحار على درجة حرارة أجسامها من خلال تنظيم العمليات الأيضية. تُسهّل الحرارة الناتجة عن العمليات الأيضية أنماط الحياة النشطة لذوات الدم الحار وقدرتها على قطع مسافات طويلة في نطاق واسع من درجات الحرارة بحثًا عن الغذاء. [ 1 ] تتأثر ذوات الدم البارد بدرجة حرارة البيئة المحيطة بها، ولكن قلة إنتاج الحرارة الأيضية لديها يُفسر انخفاض معدل الأيض لديها من الناحية الطاقية. عمومًا، تُشكل احتياجات الطاقة لذوات الدم البارد عُشر احتياجات ذوات الدم الحار. [ 1 ]

مراجع

  1. 1 2 ماكالوم، كيمبرلي ب.؛ ماكدوغال، فريا أ.؛ سيمور، روجر س. (2013-05-08). "مراجعة لطاقة بيولوجيا التلقيح". مجلة علم وظائف الأعضاء المقارن ب . 183 (7): 867-876 . doi : 10.1007/s00360-013-0760-5 . ISSN 0174-1578 . PMID 23653068. S2CID 1064215 .   
  • كومار، رانجان (1999): دراسات حول نمذجة الطاقة الحيوية في سمكة المياه العذبة، ميستوس فيتاتوس (بلوخ)، أطروحة دكتوراه، جامعة ماجاد ، بود جايا.
  • براتن (1976): الطاقة الحيوية - مراجعة للمنهجية. في: هالفر جيه إي وكيه تيوز (محرران). تغذية الأسماك وتكنولوجيا الأسماك، المجلد الثاني، الصفحات  461-504. برلين، هينمان.
  • بريت، جيه آر (1962) وتي دي دي غروفز (1979): الطاقة الفيزيولوجية. في: دبليو إس هوار، دي جيه راندال وجيه آر بريت (محررون). في: فسيولوجيا الأسماك، المجلد السابع. الصفحات 279-352. نيويورك؛ أسوشيتد برس
  • كوي، واي وآر جيه ووتون (1988): الطاقة الحيوية لنمو سمكة الكارب فوكسينوس فوكسينوس  : تأثير الحصة الغذائية ودرجة الحرارة وحجم الجسم على استهلاك الغذاء وإفراز البراز والنيتروجين. مجلة بيولوجيا الأسماك، 33: 431-443.
  • إليوت، جيه إم و إل. بيرسون (1978): تقدير معدل استهلاك الغذاء اليومي للأسماك. مجلة علم البيئة الحيوانية 47، 977.
  • فيشر، ز (1983): عناصر توازن الطاقة في الكارب العشبي (Ctenophayngodon idella) الجزء الرابع، معدل استهلاك الكارب العشبي الذي يتغذى على أنواع مختلفة من الغذاء.
  • كير، إس آر (1982): تقدير موازنات الطاقة للأسماك المفترسة النشطة. المجلة الكندية لعلوم الأسماك والأحياء المائية، 39-371.
  • كلايبر، م. (1961): نار الحياة - مقدمة في طاقة الحيوان. وايلي، نيويورك. ISBN 978-0-471-49038-8.
  • برابهاكار، أ.ك. (1997): دراسات حول ميزانية الطاقة في سمكة السلورويد، هيتروبنيوستس فوسيلس (بلوخ)، أطروحة دكتوراه، جامعة ماجاد، بود جايا.
  • راي، أ. ك. وباترا، ب. س. (1987): طريقة لجمع براز الأسماك لدراسة قابلية هضم الأعلاف. مجلة جمعية الأسماك الداخلية في الهند. 19 (1) 71-73.
  • سينغوبتا، أ. وأميتا مويترا (1996): ميزانية الطاقة فيما يتعلق بالظروف الغذائية المختلفة في الموريل الذي يرأسه ثعبان، Channa punctatus: Proc. ISCA الثالث والثمانون: ABS رقم 95: ص  56.
  • ستابلز، دي جيه ونومورا، إم (1976): تأثير حجم الجسم وحصة الغذاء على ميزانية الطاقة لسمك السلمون المرقط قوس قزح، سالمو جيردنيري (ريتشاردسون). مجلة بيولوجيا الأسماك 9، 29. doi : 10.1111/j.1095-8649.1976.tb04659.x .
  • فون بيرتالانفلي، ل. (1957): القانون الكمي في الأيض. كوارتز. ريف. بيول. 32: 217-231
  • وارن، سي إي وديفيز، جي إي (1967): دراسات مخبرية حول الطاقة الحيوية للتغذية ونمو الأسماك. في: جيركينج، إس دي (محرر). الأسس البيولوجية لإنتاج أسماك المياه العذبة. الصفحات  175-214. أكسفورد، بلاكويل.