上海交通大学：《能源与环境》教学资源（教学资料）概述（第1讲）

能源与环境 罗永浩 机动学院热能工程研究所

能源与环境 罗永浩 机动学院热能工程研究所

约46亿年前形成太阳 能源从此产生

约46亿年前形成太阳 能源从此产生

生命起源与能源关系 。十 Electrodes Electrical spark (Lightning) 合成 N 需要 能源 Alexander Oparin (1894-1980) HO.CHa,NHg, H2.C0 to vacuum pump Soviet biochemist gases(primitive atmosphere) 1924年提出生命起源学说 认为当时的地球像一锅“原始 Sampling probe Condenser 汤”，生命细胞来自碳基分子的 Cold water- 化学进化。 Sampling probe Water (ocean) 最早的细胞是细菌，38亿年前就 Cooled water 形成。能源供应是原始生命进化 (containing organic compounds) Heat source 的基本需求之一，以形成代谢机 制。没有新陈代谢，就没有生命。 Trap 生命形成之初的能源来自40亿年 前火山大爆发的地热。 Schematic of the Miller-Urey experiment of 1953

Schematic of the Miller-Urey experiment of 1953 Alexander Oparin（1894-1980） Soviet biochemist 1924年提出生命起源学说 认为当时的地球像一锅“原始 汤” ，生命细胞来自碳基分子的 化学进化。 生命起源与能源关系 最早的细胞是细菌，38亿年前就 形成。能源供应是原始生命进化 的基本需求之一，以形成代谢机 制。没有新陈代谢，就没有生命。 生命形成之初的能源来自40亿年 前火山大爆发的地热。 合成 需要 能源

出现了具有光合 Photosynthetic bacterium in nature 作用的蓝藻细菌 Solar energy Fuel 根据内共生理论，植物 的叶绿体和真核藻类是 从蓝藻细菌进化而来的。~ HO c01

出现了具有光合 作用的蓝藻细菌 根据内共生理论，植物 的叶绿体和真核藻类是 从蓝藻细菌进化而来的

蓝藻细菌的光合作用改变了大气成分 光合作用 火星 地球 38亿年前，地球和现在火星一样，大气中95.3%是二氧化碳 在约1亿年的时间内，大气中氧气从不足1%增加到15%。大约 22亿年前，蓝藻细菌光合作用时代结束，因为氧气中毒

38亿年前，地球和现在火星一样，大气中95.3%是二氧化碳 在约1亿年的时间内，大气中氧气从不足1%增加到15%。大约 22亿年前，蓝藻细菌光合作用时代结束，因为氧气中毒。 火星 地球 n 蓝藻细菌的光合作用改变了大气成分 光合作用

真核生物时代的开启 light energy Atmosphere 真核细胞 Oxygen 需氧呼吸 starch or sugar photosynthesis, storage organ respiration,and photorespiration Q co 氧气二氧化碳 H,O vapor sugars 循环平衡 starch HO Plants create oxygen with Photosynthesis sugars starch or sugar storage organ 生气勃勃的 Animals and plants breathe in oxygen 地球 Carbon Dioxide respiration,no photorespiration 02 HO and co. minerals enter through root hairs 真核生物是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜 包裹着的复杂亚细胞结构的生物。真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核，因此以真核来 命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如粒线体、叶绿体、高尔基体等

真核生物是其细胞具有细胞核的单细胞生物和多细胞生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜 包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内含有细胞核，因此以真核来 命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如粒线体、叶绿体、高尔基体等 真核生物时代的开启 真核细胞 需氧呼吸 氧气二氧化碳 循环平衡 生气勃勃的 地球

人类文明出现开创火的利用

人类文明出现开创火的利用

人类掌握火，提高了生存竞争能力 人口迅速增加，成为统治地球的万物之灵 狩猎 吃熟食 华夏岁一火特 苹夏蒂 通入民取火 犯念碑 火种 商报业四 WWW SORB.COM.CN

狩猎 吃熟食 人类掌握火，提高了生存竞争能力 人口迅速增加，成为统治地球的万物之灵

掌握火，创造出更高效的生产和防御工具 并为狩猎社会向农耕社会转变奠定了基础 冶金术 刀耕火种 箭 锄 犁

刀耕火种 犁 箭 锄 冶金术 掌握火，创造出更高效的生产和防御工具 并为狩猎社会向农耕社会转变奠定了基础

农耕社会是有组织、有选择地 进行生物质高效利用光合作用 基本的光合作用 光能 二氧化碳 水9 城镇化 狩猎社会 农耕方式的出现促 进了人类社会的发 展，人口不断增加， 社会分工不断细化。 农耕社会

农耕社会是有组织、有选择地 进行生物质高效利用光合作用 狩猎社会 农耕社会 城镇化 农耕方式的出现促 进了人类社会的发 展，人口不断增加， 社会分工不断细化