?能量代謝不能量平衡1

《甄嬛傳》里的安陵容最后是吃苦杏仁中毒而死的，中毒的機理是苦杏仁苷經胃酸作用分解析出氰化氫（HCN）阻斷呼吸鏈（復合體Ⅲ細胞色素C），無法生成ATP，不能供應能量。同樣今年杭州保姆縱火案中的悲劇中，也是因為城市火災裝飾材料也會產生氰化氫，阻斷呼吸鏈，不能生成ATP。能量代謝是一切生命活動的基本特征。能源物質主要在線粒體內代謝，氫鍵斷裂，釋放能量途徑一生成ATP（40%）做功利用，或是轉化為其他能量形式。途徑二是熱能散發維持體溫（60%）。ATP是細胞內的“能量貨幣”，在進化上，非常古老，是一切生物的生命活動起源，沒有ATP任何生物都無法存活。

人體的能源物質：1. 糖類是體內最多的供能物質，2. 脂肪也是體內基本供能物質，3. 蛋白質也參與一部分供能，4. 膳食纖維也能提供少量能量， 酒精（乙醇）提供較多能量，糖醇也可提供少量能量，不能為人體提供能量的物質（ATP）：水、 食鹽、 礦物質、 維生素、 膽固醇、 植物化學物質，如大豆異黃酮。ATP在三大營養物質分解代謝中產生，又在生命活動中消耗。除供能外，ATP還參與遺傳物質DNA呾RNA合成。ATP性質穩定，但在細胞內幾乎不能儲存，壽命僅數分鐘（就被消耗掉）。需要不斷進行ATP-ADP的再循環。人每天將要分解掉相當于他體重的ATP，每個ATP分子每天要被重復利用1000-1500次。ATP脫去一個Pi（磷酸）變成ADP（腺苷二磷酸）釋放能量，然后ADP再脫去一個Pi（磷酸）變成AMP（腺苷二磷酸）釋放能量。

三大營養素在體內經分解代謝，最終生成CO2+H2O等，同時逐步釋放能量，供生命活動所需。此為氧化。但只有一部分（30%~40%）的能量得以形成ATP，ATP才是細胞真正可以利用的能量形式。ATP（三磷酸腺苷）含有高能磷酸鍵。此為磷酸化。 氧化和磷酸化的藕聯即為氧化磷酸化，是生命體利用能量的關鍵。氧化是通過呼吸鏈實現的。 三大營養物質在分解代謝中，都有“脫氫”過程（各種脫氫酶）再通過“氧化呼吸鏈”傳遞給（O），并生成水（H2O）。同時，生成ATP。氧化呼吸鏈是由位于線粒體內膜上的4種蛋白酶復合體組成的，負責傳遞電子（2e-）或氫（2H+）。

這四種蛋白質酶分別是：一復合體Ⅰ又稱“NADH-泛醌還原酶”或“NADH脫氫酶”，其中包括FMN（黃素單核苷酸）輔基。核黃素（維生素B2）是其組分之一。泛醌又叫輔酶Q（CoQ），是一種小分子、脂溶性醌類化合物。人類CoQ的側鏈由10個異戊二烯單位組成，用CoQ10表示。除傳遞電子外，輔酶Q10也是一種抗氧化劑。二 復合體Ⅱ又稱黃素蛋白2（FP2），含有FAD輔基。FAD即核黃素-5'-腺苷二磷酸，維生素B2為其組分。三 復合體Ⅲ又稱細胞色素b-c1復合體。細胞色素是一類含有血紅素樣輔基的蛋白質。血紅素中的鐵原子可進行Fe2+→Fe3++e反應傳遞電子。四復合體Ⅳ又稱細胞色素C氧化酶，也是由多個輔基構成的蛋白質類結構。含有鐵離子和銅離子。銅離子也參與電子傳遞。依次傳遞4個電子，并從線粒體基質獲得4個H+，最終將1個氧分子O2還原成2分子水H2O。

ATP在能量代謝中起核心作用，是體內能量捕獲和釋放利用的重要分子，是細胞可以直接利用的能量形式。氧化磷酸化（生成能量）的影響因素： 1.ADP是調節氧化磷酸化速率的主要因素。2. 某些“藥物”或“毒素”↓ATP產生。 3.解偶聯劑，如二硝基苯酚丌影響氧化，但抑制磷酸化（破壞電化學），阻斷ATP合成。新生兒棕色脂肪組織線粒體內存在天然的解偶聯蛋白（UCP1），棕色脂肪組織主要用于產熱御寒（維持體溫），而不是生成ATP。4. 寡霉素（抗生素）既可以阻斷呼吸鏈，又可以抑制ATP合成酶活性。5.甲狀腺激素使ATP分解加速，促進氧化磷酸化和產熱。使ATP加速分解為ADP和Pi，ADP增多促進氧化磷酸化。甲狀腺激素還誘導解偶聯蛋白基因表達（即合成解偶聯蛋白），引起產熱比例增加，ATP合成減少。結果是甲亢患者基礎代謝率增高。6. 線粒體DNA突變（呼吸鏈相關蛋白活性不足），影響氧化磷酸化，進而引起疾病。

能量代謝不能量平衡2

人體內能源的儲存形式：1. ATP，極少，2. 磷酸肌酸，很少，僅能供肌肉收縮數秒消耗，3. 血糖，一共3~5g葡萄糖（60kg體重），4. 糖原，250~400g，24~48小時。5. 脂肪，數量變化很大，10天~60天。6. 肌肉（蛋白質），長期饑餓時分解供能（糖異生）。

人體能量消耗的基本途徑：一 基礎代謝，又稱基礎能量消耗（BEE）維持體溫、循環、呼吸、心跳等基本生命活動所消耗的能量。影響基礎代謝（率）高低癿因素：一可干預的因素： 體型與體表面積、 瘦體質（去脂體重）、激素水平（如甲亢）、寒冷或過熱、 體力過度消耗、精神緊張、 大量攝食/節食或饑餓。不可干預因素： 年齡，30歲以后↓2%/10年、男性比女性高5%~10%、遺傳因素、 種族。某些疾病導致基礎代謝率明顯改變，比如發燒，體溫每↑1℃，基礎代謝率↑13%、甲狀腺功能亢進時，基礎代謝率可比正常值高25％~80％、當甲狀腺功能低下時，基礎代謝率可比正常值低20％~40％、 垂體性肥胖、腎病綜合征、病理性饑餓，基礎代謝率降低，糖尿病、白血病、心衰、腫瘤，基礎代謝率增加。基礎代謝癿計算??用Hanis—Benedict公式計算:男BEE=66.47+13.75×體重（kg）+5.00×身高（cm）-6.76×年齡。女BEE=655.10+9.56×體重（kg）+1.85×身高（cm）-4.68×年齡。二 體力活動，一般情況下，體力活動消耗能量占總消耗的15%~30%（看情況） 影響因素：1. 勞動強度、持續時間，2. 肌肉比例，3. 體重，4. 是否熟練。三食物熱效應指進食引起的能量消耗增加，與食物消化吸收、肝臟代謝有關，不能產生ATP。從開始進食后1小時開始，延續7、8個小時。 蛋白質的TEF最大，為其本身產生能量的30%【假設攝入25克蛋白質，相當于100kcal，則TEF消耗30kcal】。脂肪TEF消耗本身產生能量的4%～5%；碳水化合物TEF消耗本身產生能量的5%～6%。混合食物的熱效應一般為基礎代謝的10%。四生長發育兒童生長發育， 孕婦（胎兒、胎盤、子宮、脂肪儲備等）。五其他，比如大腦重量僅占體重2.5%，但在安靜狀態下有15%的血液進入大腦，腦組細的代謝水平很高。安靜狀態下，是同等重量肌肉耗氧量的20倍，但在不同精神狀態下，腦組細能量代謝率變化不大，在平靜思考問題（比如考試）時，腦產熱量的增加一般不超過4%。不過，當精神處于高度緊張狀態，如煩惱（很煩躁）、恐懼（嚇得哆嗦）或精神激動（高度興奮或悲傷哭泣）時，能量代謝可以顯著升高。肌肉緊張、激素分泌。乳母，合成乳汁、某些疾病，如發燒、燒傷、甲亢等、 某些藥物、 創傷/手術、 癌細胞。

成年人能量來源的分配（中國居民膳食指南2016）一碳水化合物供能占全天總能量的 50%~65%；二 脂肪供能占全天總能量的 20%~30%；三 蛋白質供能占全天總能量的 10%~15%；人體一日能量需要量（消耗量）的確定：成年人能量消耗量（需要量）=基礎代謝（BEE）×體力活動水平（PAL）。

能量攝入的調節：1.神經生理調節短期攝食行為：攝食中樞不饑餓感、食欲增加有關，啟動攝食。飽食中樞與飽腹感、食欲降低有關，停止攝食。2.營養素及其產物調節即時攝食。血糖低于某一閾值，饑餓感增強，食欲增加，激發攝食行為。高血糖水平又產生飽腹信號，使攝食停止。 脂肪攝入增加，過多的脂肪作為飽腹信號作用于中樞神經，產生飽腹感，停止攝食。3.中樞神經系統中肽類信號因子調節攝食：一抑制食欲和能量代謝的信號因子：1 瘦素（LP），是脂肪組細分泌的一種蛋白類激素。2 飽食因子、3 膽囊收縮素（CCK）、4 蛙皮素（胃泌素釋放肽）。促進食欲和能量代謝的信號因子：1 神經肽Y、2增食因子A和B、3 腦腸肽、4 胰腸肽。4.激素調節長期攝食行為：1 甲狀腺激素、2 胰島素、4 皮質醇、5兒茶酚胺類、 性激素、 腎上腺皮質激素、 生長激素。5.影響能量消耗的蛋白因子：解偶聯蛋白（UCP）、β3腎上腺素受體，脂肪分解、6.非生理因素影響人類攝食行為： 進食環境、食物感官性狀、 飲食習慣、 對食物的信念和態度、 經濟文化因素。

能量平衡是指機體攝入能量和消耗能量之間的數量關系。人體能量代謝總是與物質代謝結合在一起的，兩者即“新陳代謝”。能量平衡的基本概念：零平衡（體重不變）：能量消耗 = 能量攝入、 正平衡（肥胖）：能量消耗 ＜能量攝入、負平衡（體重減輕）：能量消耗 ＞能量攝入。脂肪是儲存的能量。儲存的能量=能量攝入－能量消耗，產熱值：柴油 7.9 千卡/克；脂肪 9.3 千卡/克；汽油 11.0 千卡/克。目前還沒發現脂肪細胞儲存脂肪的極限在哪里！肥胖程度不在于脂肪細胞數量的多少，而在于每一個脂肪細胞內脂肪液滴大小。診斷成人肥胖癿四大指標：1. BMI體質指數：BMI=體重（kg）÷身高（m）的平方，中國版大于24超重，大于28肥胖，亞洲版大于23超重，大于25超重。2. 標準體重指數=（實際體重－理想體重） ÷理想體重×100%（其中，理想體重kg=身高（cm）－105）超過10%是超重，超過20%即肥胖。3. 腰圍：肋骨下緣不髂前上脊連線中點，繞腰腹部一周周長。女性腰圍大于80，男性大于85即肥胖。腹型肥胖或中心性肥胖（“蘋果”）和外周性肥胖（“梨”）4. 體脂率（體重中脂肪所占的比例）。用“生物電阻抗法”（BIA）檢測體內脂肪含量，男性大于20超重，大于25肥胖，女性大于25超重，大于30肥胖。能量負平衡，與肥胖大多為單純性的不同，消瘦常常繼發于疾病，但往往沒引起重視。另一方面，能量缺乏也很少單獨發生，經常伴隨蛋白質及其他營養素缺乏。糾正或緩解能量負平衡的方法：增加糖類、脂肪、蛋白質，治療身體疾病退熱、治療甲亢、其他原發病，增加能量攝入，減少能量消耗。

三大營養素生化和能量總結

碳水化合物通過食物攝入到人體內，最后轉化為葡萄糖的形式被人體吸收，葡萄糖（6碳），通過糖酵解變成丙酮酸（3碳），有兩個途徑，途徑一無氧氧化變成乳酸（3碳），途徑二有氧氧化乙酰輔酶A（2碳）進入檸檬酸循環，變成二氧化碳，二氧化碳從肺里出來回到自熱界中，被植物吸收通過光合作用轉化成葡萄糖，又被人體吸收。這樣的一套體系和循環過程最完整。脂肪如軟脂酸（16碳）經過β-氧化（7次循環）變成乙酰輔酶A（2碳）同樣也是進入檸檬酸循環，最后變成二氧化碳，如果檸檬酸循環不順暢，變成酮體，從肝臟里出來。蛋白質的基本單位氨基酸，也會參與糖酵解和檸檬酸循環。三大營養素會在檸檬酸循環中不斷釋放二氧化碳，另外三大營養素脫氫，通過四種蛋白酶呼吸鏈的傳遞，最終變成水。通過氧化磷酸化的過程中不斷釋放能量，供應生物體的一切生命活動。