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关于能量代谢的能量利用

2022.4.24

  机体各种能源物质在体内氧化时所释放的能量,约有50%以上迅速转化成为热能的形式,主要用于维持机体的体温。热能不能再转化为其他形式的能,因此不能用来做功。其余不足50%的能量是可以用于做功的“自由能”。这部分自由能的载体是三磷酸腺苷(adenosine triphosphate ,ATP),能量贮存于ATP的高能磷酸键中。在机体能量转化的过程中,ATP既是一种重要的贮能物质,又是直接供能的物质。机体的组织细胞进行各种功能活动时,能量的直接来源是ATP中的贮备能。除ATP外,体内还有另一种含有高能磷酸键的贮能化合物,即磷酸肌酸(creatinephosphate,CP)。当体内物质分解生成的能量增多,使形成的ATP浓度升高时,ATP会将高能磷酸键转移给肌酸,生成CP。将能量贮存起来;反之,当组织细胞耗能增加,ATP浓度降低时,又将贮存的能量转移给二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP),生成新的ATP。因此,CP常被看作是ATP的贮存库。从能量代谢的整个过程来看,ATP的合成与分解是体内能量转换和利用的关键环节。

  人体的能量需求源于消耗的能量的需要。总能量平衡时,能量摄入(比如饮食摄入)和能量消耗(总能量消耗)达到平衡,人体处在一个稳定的状态,即可以满足能量消耗的补给的需要。能量平衡是一种动态平衡。然而能量失衡时,比如能量摄入过多,会导致生长速度减缓、瘦体重减轻、脂肪堆积,甚至增加诸如冠心病、糖尿病、中风、肥胖等一系列疾病发生的风险。另外很多疾病会影响机体的能量代谢,比如有哮喘、慢性阻塞性肺病、气胸、上呼吸道感染、发热、恶性肿瘤、甲状腺功能亢进症、糖尿病、高血压和肾脏疾病等疾病。

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