最新生理学┃机体能量的来源与利用
生理学┃机体能量的来源与利用
生理学┃机体能量的来源与利用生理学· 能量代谢与体温第一节能量代谢新陈代谢是生命的基本特征之一，包括合成代谢和分解代谢两个方面。
合成代谢是指机体利用从外界摄取的营养物质及分解代谢的部分产物构筑和更新自身的组成成分，并将能量储存在生物分子的结构中。
分解代谢是指机体分解自身的结构成分及体内储存的能源物质，并释放能量供机体进行各种功能活动和维持体温。
可见，机体的新成代谢既有物质代谢，又有能量的转化。
生理学中通常将生物体内物质代谢过程中伴随发生的能量的释放、转移、储存和利用称为能量代谢（energy metabolism）。
“一、机体能量的来源与利用（一）能量的来源1、机体可利用的能量形式：机体利用的呢过量来源于食物中糖、脂肪和蛋白质分子结构中蕴藏的化学能。
当这些营养物质被氧化分解时，碳氢键断裂，释放出化学能；然而，机体的组织细胞在进行各种功能活动时并不能直接利用这些形式的能量，实际上组织细胞所需要的能量是由腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）直接提供的。
ATP是糖、脂肪和蛋白质在生物氧化过程中合成的一种高能化合物（见网络增值服务）。
当机体需要消耗能量时，ATP被水解为腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）及磷酸，同时释放出能量（在生理条件下可释放51.6kJ/mol ATP）供机体利用。
可见，在体内ATP既是直接的供能物质，又是能量储存的重要形式。
人体在生命活动过程中所消耗的ATP则由营养物质氧化分解释放的能量将ADP氧化磷酸化重新生成ATP而得到补充。
在体内除ATP以外，还有其他的高能化合物，如磷酸肌酸（creatine phosphate，CP）等。
CP主要存在于肌肉和脑组织中。
当物质氧化分解释放的能量过剩时，ATP将高能磷酸键转给肌酸，在肌酸激酶催化下合成CP。
反之，当组织消耗ATP增多，超过营养物质氧化生成ATP的速度时，CP的高能磷酸键又可快速转给ADP，生成ATP，以补充ATP的消耗。
第九版生理学第七章 能量代谢与体温
+
Ⅰ
+ + + + +
Q
+
Ⅲ
+ +
Ⅳ
+
F0
NADH+H+
NAD+
Ⅱ
延胡索酸 琥珀酸
-
- - -
- 1/2O2+2H+
H2O
F1
基质侧
ADP+Pi ATP H+
生理学（第9版）
ATP：重要的贮能物质和直接的供能物质
1mol ATP可释放 52.3kJ 能量 磷酸肌酸（creatine phosphate, CP）：由肌酸和磷酸合成，主要存在肌 肉和脑组织中，是含高能磷酸键的化合物，不能直接为细胞提供能量 能量过剩 ATP 能量不足 ATP是体内能量转化和利用的关键物质 CP
• 开放式测定法：用气量计测出呼出气量并进行气体分析
• 闭合式测定法：通常测定6分钟的耗氧量
肺量计模式图
生理学（第9版）
能量代谢率的简便测算方法
1.蛋白质代谢量忽略不计，测定耗氧量和CO2产生量→计算出呼吸商 （NPRQ）→查表得出氧热价 产热量=耗氧量×氧热价 2.混合食物NPRQ视为0.82，则对应的氧热价是20.19kJ/L，故只需测得一 定时间的耗氧量，即可算出该时间的产热量
• 由糖和脂肪氧化时所产生的二氧化碳量及耗氧量的比值 • 通常将蛋白质的代谢量忽略不计，进食混合膳食的非蛋白呼吸商约为0.82
非蛋白呼吸商和氧热价 NPRQ 0.707 0.71 0.72 … 氧化的糖（%） 0.00 1.10 4.75 … 氧化的脂肪 （%） 100.00 98.90 95.20 … 氧热价 （kJ/L） 19.62 19.64 19.69 …
生物能源收集和利用的生理学机制
生物能源收集和利用的生理学机制生命的维持与发展需要能量的支持，而不同的生物体则有着各自不同的方式收集和利用能源。
生物能源的收集和利用可以发生在所有层次的生命过程中，从单个分子到整体器官再到整个有机体。
在这个过程中，生物体通过一系列复杂的生理学机制来实现有目的的利用。
1. 光合作用光合作用是植物和一些微生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。
在光合作用中，光合色素分子光激发后，产生电子和空穴，接着经过光反应和暗反应后产生三磷酸腺苷(ATP)和还原型辅酶NADPH等，形成有机物、糖、葡萄糖和淀粉等。
其中，ATP和NADPH是光合作用后期物质合成的关键中间体，能为后续生理过程提供必要的能量和还原力。
2. 纤维细胞线粒体的生物氧化线粒体是细胞内能量合成和物质代谢的中心，能够将生物体获得的可利用成分进行氧化、还原和能量转换等。
线粒体内存在多种酶和载体蛋白，它们能够利用葡萄糖、脂肪酸、氨基酸等生物分子转化成能量。
细胞内储存能量的三磷酸腺苷(ATP)分子在线粒体的ATP合成酶中被合成，并通过膜扩散通道分发到全细胞。
线粒体的生物氧化是人体最主要的能量来源之一，也是一些疾病的病理机制。
3. 肌肉收缩骨骼肌和心肌的收缩都是靠线粒体内合成的ATP向肌纤维提供能量。
肌纤维由肌原纤维组成，肌原纤维间含有肌小节，肌交联蛋白和肌纤维收缩蛋白等。
当肌原纤维受到神经冲动和肌钙蛋白的调控时，会收缩，在肌连诚的作用下产生的力量导致生物体的肢体运动。
4. 葡萄糖代谢葡萄糖是人体的主要能量来源之一，它在进入细胞后通过糖酵解或Krebs循环代谢，从而将化学能转化为机械能和热能等形式，维持生命的各种过程。
这些过程涉及到许多关键酵素和蛋白，例如磷酸化酶、糖苷酶、缺氧酶、丙酮酸激酶等，在细胞质、线粒体和高尔基复合体等位置上进行。
总之，生物体的能量收集和利用是维持生命的最基本和必要条件之一，其生理学机制涉及到多种生物分子、酶和蛋白，以及高效的分子运输和信号传递机制。
通常机体能利用的能量来源于()蕴藏的化学能
机体能量的来源与利用说起能量我们都不陌生，新陈代谢作为生命活动的基本特征之一，它就包括了合成代谢和分解代谢两个方面，简言之就是机体进行不断地储能和供能的活动。
有了能量，才能维持我们基本的生命活动，那你知道我们机体的能量都从哪里来，又是如何被机体利用的吗?下面我们重点来学习一下机体能量的来源与利用。
机体能量的来源与利用：(一)能量的来源机体利用的能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质分子结构中蕴藏的化学能。
当这些营养物质被氧化分解时，分子结构中的碳氢键断裂，释放出化学能。
而在我们的三大营养物质中：(1)糖：糖的生理功能是供给机体生命活动所需要的能量，一般情况下，人体所需能量的50%～70%由糖类物质的氧化分解提供。
食物中的糖类物质被消化分解为单糖，主要为葡萄糖，经小肠黏膜细胞以继发性主动转运的方式吸收入体内，在体内不同条件下进行有氧氧化或无氧氧化为机体供能。
(2)脂肪：脂肪在体内的主要功能是储存和供给能量，是机体能源物质储存的主要形式，一般情况下，机体所消耗的能源有30%～50%来源于脂肪。
通常成年人储存的脂肪所提供的能量可供机体使用10余天～2个月之久，在此期间，若能量供应短缺，则机体主要由体内存储的脂肪氧化分解供能。
(3)蛋白质：蛋白质的基本组成单位是氨基酸，其首要生理功能是作为重新合成细胞的构成成分，以实现组织的自我更新，或用于部分酶、激素等生物活性物质的合成。
蛋白质的次要生理功能为为机体提供能量。
(二)能量的利用各种能源物质在体内氧化过程中释放能量，其中50%以上直接转化成热能，其余部分则以化学能的形式储存在ATP等高能化合物的高能磷酸键中，供机体完成各种生理功能活动时使用。
热能是最低形式的能，不再向其它形式的能进行转化，主要用于维持体温，最终由体表散发到外环境或经呼出气、排泄物等被带出体外。
学习了这么多，下面我们通过一道例题，来一起看看考试中关于能量的来源与利用是如何考察大家的：【单选】机体所需能量70%来自：（）A.糖的氧化B.脂肪C.蛋白质D.核酸的氧化【参考答案】A。
能量的名词解释生理学
能量的名词解释生理学能量的名词解释-生理学能量，在生理学中被定义为一种产生力量和驱动生命活动的物质或物理状态。
它是人体正常运作所必需的重要因素。
本文将从生理学的角度解释能量的含义，涉及能量在生物体内的来源、转化和利用等方面。
1. 能量的来源：食物与新陈代谢能量在生物体内主要来自食物的消化吸收。
食物中的宏量营养素（蛋白质、脂肪和碳水化合物）通过消化系统被分解为小分子，然后吸收进入血液循环系统。
这些分子进一步被氧化酶作用分解，释放出能量。
其中，脂肪分解产生的能量最高，而碳水化合物分解排在其次。
2. 能量的转化与利用：细胞呼吸细胞内的能量转化与利用主要通过细胞呼吸来完成。
细胞呼吸是一种在细胞线粒体内发生的序列反应，将食物分子的高能键转化为细胞能够利用的能量分子——三磷酸腺苷（ATP）。
细胞呼吸可以分为三个主要步骤：糖解、Krebs循环和氧化磷酸化。
3. 能量与生命活动的关系能量在生理过程中扮演了至关重要的角色。
人体的每一个生命活动，无论是呼吸、运动、思考还是细胞分裂，都需要能量的供应。
能量的提供不仅维持了基础代谢的运行，还支持了器官、系统和整个生物体的正常功能。
4. 能量的消耗与能量平衡能量的消耗与能量平衡是维持人体正常生理功能的关键。
人体通过呼吸、心跳、以及肌肉的收缩活动消耗能量。
这种能量消耗被称为基础代谢率（BMR）。
为了维持健康的能量平衡，能量摄入（食物摄入的能量）应与能量消耗相平衡。
当能量摄入超过能量消耗时，会导致体重增加；当能量摄入不足时，会导致体重下降。
5. 能量与健康能量与健康之间存在密切的关系。
适当的能量摄取有助于满足人体对于正常生活活动的能量需求，维持正常的新陈代谢功能，促进生长发育和维持免疫系统的健康。
然而，过量或不足的能量摄取都可能导致健康问题，如肥胖、营养不良等。
总结：能量在生理学中被定义为一种产生力量和驱动生命活动的物质或物理状态。
它从食物中获取，经过消化吸收、细胞呼吸的转化与利用，并在人体内维持正常的生理功能和健康状态。
人体需要的能量是从哪里得来的？
人体需要的能量是从哪里得来的？
对于这个问题，我们可以从人体需要能量来源、能量在人体合成和消耗的过程等三个方面进行分析。
一、人体能量来源
1. 碳水化合物：食物摄入的碳水化合物如蔗糖，淀粉和脂肪等都可以被分解和代谢成细胞能量。
2. 蛋白质：蛋白质可以被分解和转化成氨基酸，这些氨基酸又能被人体内合成血糖，而血糖是细胞呼叫燃料的重要来源。
3. 脂肪：脂肪是细胞正常运转所必需的物质，人体脂肪的合成和消耗也非常重要。
当血液中的血糖不足时，体内的脂肪保存可以为细胞提供所需的能量。
二、能量在体内的合成和消耗
1. 能量合成：当摄入的碳水化合物，蛋白质和脂肪被分解时，它们所含的营养分子会发合成大量的能量电子，这些电子是细胞合成能量的基础。
2. 能量消耗：人体在正常工作过程中合成的这些能量电子也会通过一
系列过程转化为机械能力或者热能，参与体内的新陈代谢。
三、能量对身体健康的重要性
1. 能量保持内调：只有足够的能量才能确保身体正常的功能和新陈代谢，维持身体健康。
2. 能量才是活力：人们的活力取决于能量的摄入，能量的合理摄入和使用能保证人体有充足的活力。
以上三方面涉及的正是人体需要的能量是从哪里得来的，我们可以清楚的知道，要让人体正常运转就必须正确的摄取碳水化合物，蛋白质和脂肪，让能量可以合成和消耗，从而可以维持人体健康和活力。
生理学@7 能量代谢
38
BMR的影响因素：
①性别：男性〉女性 ②年龄：儿童高于成人 国人正常的基础代谢率平均值(kJ/m2•h)
年龄（岁） 11～15 16～17 18～19 20～30 31～40 41～50 50以上
男性 女性
195.5 172.5
193.4 181.7
166.2 154.0
157.8 146.5
42
A.环境温度20℃
B.环境温度35℃
体温概念：机体核心部分的平均温度。
43
通常体温的测量部位为直肠、口腔和腋窝。 1.肛温：36.9～37.9℃ 2.口温：36.7℃～37.7℃ 3.腋温：36.0-37.4℃
科研中还常用食管温度（=右心房温度）、 鼓膜温度（=下丘脑温度）。
44㈡体温的正常变动
两种类型：温热性发汗和精神性发汗
62
3.循环系统在散热中的作用
皮肤的血液循环特点决定了皮肤血流量 可在很大范围内变动。 机体通过交感神经调控着皮肤血管的口 径，以改变其血流量，改变皮肤温度，从 而影响辐射、传导和对流散热量。
三.体温调节
64
1.自主性体温调节
2.行为性体温调节
意义：判断肥胖的简易诊断指标。
10
二. 能量代谢的测定
与能量代谢测定有关的几个概念： 1.食物的热价(thermal equivalent of food) 概念：1g某种食物氧化时所释放的能量（kJ/g）
可分为：物理热价和生物热价。
营养物质 糖 脂肪 蛋白质 物理热价 17.2kJ/g 39.8kJ/g 23.4kJ/g 生物热价 17.2kJ/g 39.8kJ/g 18.0kJ/g
蛋白质：高达30%
糖：6%
生理简答题
?肾小球体积较大
?入球小动脉的口径小于或等于出球小动脉
?出球小动脉不仅形成缠绕邻近的近曲小管或远曲小管的网状毛细血管，而且还形成细而长的U字形直小血管，直小血管可深入到髓质，并形成毛细血管网包绕髓袢升支和集合管
11 试述丘脑在感觉形成中的作用。
答：
丘脑接替除嗅觉以外的的所有类型感觉，并根据机体的行为状态对所接受信息进行初步分析，然后投射到大脑皮质相对应的部位。
丘脑向大脑皮层的投射分为两大系统：
(1)特异投射系统
特异投射系统是指丘脑的外侧核、外侧膝状体、内侧膝状体投射到大脑皮层特定感觉区的纤维联系。 形成兴奋性突触联系，形成特定感觉。
2.在远端小管后段和集合管处的主细胞主要通过钠离子选择性离子通道易化扩散的方式进行钠离子的重吸收。吸收后的钠离子同样通过Na+ -K+泵的作用维持细胞内的低钠水平。
8.试述视杆细胞感受器电位的产生机理。
答：
光照时，视紫红质迅速分解为视蛋白和视黄醛。首先出现视黄醛分子构象的改变，视紫红质分子中原有的11-顺型视黄醛变为全反型视黄醛。视黄醛的分子构象改变将导致视蛋白分子构象上的变化，经过复杂的信号传递系统的活动，诱发视杆细胞出现感受器电位。
另外，甲状腺激素、去甲肾上腺素等激素的分泌减少，交感神经的活动减弱，使机体的产热量减少。
3.请根据所学的生理学知识谈谈机体在寒冷雪山上如何适应恶劣的天气。
答：
机体通过神经、体液等因素的调节使产热量增加、散热量减少，从而维持体温的相对稳定，使机体的各种生命活动正常进行。
机体处于寒冷雪山上时，散热增加，机体的体温趋于下降，使冷觉感受器兴奋，通过下丘脑体温调节中枢的作用，使皮肤血管收缩，减少散热量；肾上腺素、甲状腺素的分泌增多，使机体代谢增强；骨骼肌发生不自主战栗，即寒战以增加产热量。此外，发汗中枢的活动减弱，发汗停止，使散热量减少。通过以上因素的综合作用，机体达到体热平衡，体温维持相对稳定。另外，机体也可以通过行为性调节采取保温措施等使机体适应寒冷雪山环境。
生物产生和利用能量的生物学机制
生物产生和利用能量的生物学机制生物体的运作需要不断地进行代谢过程，而代谢所需的能量的产生和利用则是由各种生物学机制协调和完成的。
本文将深入探讨生物体中能量的产生和利用的生物学机制。
1. 生物体能量的产生机制能量的产生与酶催化有密不可分的关系。
酶是生物体中一种具有催化功能的蛋白质，它能促进化学反应的进行，从而加速代谢的进行。
生物体能量的产生主要涉及到以下两个过程：1.1 糖原分解与糖酵解糖原是一种多糖质物质，是糖的储备形式。
当生物体需要能量时，糖原分子会被酶分解成葡萄糖，然后进入糖酵解途径产生能量。
糖酵解是生物体中一种常见的产能途径，其催化反应如下所示：糖酵解方程式：C6H12O6 + 2NAD+ + 2ATP ->2(CH3)2CO + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O1.2 细胞色素氧化途径细胞色素氧化途径是生物体内细胞呼吸的主要途径之一，其主要的反应在线粒体内完成。
在该途径中，还原型辅酶NADH(FADH)和氧分子(氧气)反应，在线粒体中产生ATP。
细胞色素氧化途径的反应表达式如下：C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + 38ATP这些代谢过程表明，生物体的能量产生和利用是由一系列独特的合成和分解代谢途径所协调的。
2. 生物体能量的利用机制生物体中通过ATP分子来储存和传递能量。
当生物体需要能量时，ATP分子会与水分子反应从而释放出能量。
并且，ATP分子也可以被酶切割成较小分子，从而释放出能量。
2.1 糖原储存和释放糖原是在生物体内存储能量的主要形式之一。
糖原的释放是由糖原酶催化完成的。
当生物体需要能量时，糖原酶会被激活，其催化分解糖原成为单糖单元来向细胞供能。
在轻微的身体活动过程中，糖原可以作为能量的主要来源之一，可以将糖原分解成糖进行代谢途径产生能量。
2.2 脂肪酸储存和释放脂肪酸是生物体内存储和调节能量的主要形式。
脂肪酸是由脂肪酸合成和脂肪酸分解两个途径参与调控。
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用过程(即能量的来源与去路).ppt
糖、脂肪、蛋白质
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
• 提问：人体能量的来源与去路？
CP（磷酸肌酸）
③移、储存和利用
• 提问：人体能量的来源与去路？
能量的来源：① 直接来源：ATP ； ② 间接来源：糖、脂肪、蛋白质 。
能量的去路：① 50%以热能的形式散发，以维持正常体温 ； ——比喻花天酒地
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
CP（磷酸肌酸） 储存
• ATP是人体一切生命活动的直接能量来源，是能量 释放、转移、储存和利用过程中的核心物质。
知识点5-8：能量的释放、转移、储存和利用
• 提问：人体能量的来源与去路？
（能量“备用库”）CP（磷酸肌酸）
能量 来源
直接来源 间接来源
ATP (A-P～P～P)
② 转化为ATP，供一切生命活动的利用 ； ——比喻为吃、穿、住的正常开销
③ 以CP的形式储存于体内 。 ——比喻存银行
生物高考能量知识点
生物高考能量知识点能量是生物学中一个重要的知识点，它涉及到生物体的生存、运动和各种生物活动。
生物高考考察的能量知识点主要包括能量的来源、转化和利用，以及光合作用和呼吸作用等。
接下来，我们将对这些知识点进行详细讲解。
一、能量的来源生物体的能量主要来自食物的摄入。
食物中有机物经过消化道吸收后，转化为能量储存物质ATP，这是生物体能量的中转分子。
食物中的有机物主要包括碳水化合物、脂肪和蛋白质。
其中，碳水化合物和脂肪是供能的主要物质，而蛋白质则主要用于组织修复和合成等其他功能。
二、能量的转化生物体内的能量转化主要通过细胞的代谢过程来实现。
细胞代谢过程可以分为两个方向：合成代谢和分解代谢。
合成代谢是指细胞内合成生物大分子所需要的化学反应，例如蛋白质的合成；分解代谢是指生物大分子被分解为小分子并释放出能量的化学反应，例如葡萄糖的分解。
三、光合作用光合作用是生物体利用太阳能将无机物转化为有机物的过程。
光合作用包括两个阶段：光反应和暗反应。
光反应发生在叶绿体内的光合色素分子上，利用光能将水分解为氧气和氢离子。
暗反应发生在叶绿体的基质内，利用氢离子和二氧化碳合成葡萄糖。
四、呼吸作用呼吸作用是生物体将有机物氧化解为二氧化碳和水，并释放出能量的过程。
呼吸作用包括三个阶段：糖酵解、Krebs循环和氧化磷酸化。
糖酵解是指葡萄糖分子被分解为两个乳酸分子或乙醛和乳酸，产生少量ATP。
Krebs循环是指葡萄糖分子被完全分解为二氧化碳，产生较多ATP。
氧化磷酸化是指产生的氢离子在线粒体内与氧结合，生成水，产生大量ATP。
五、能量的利用生物体内的能量主要通过ATP分子的释放利用。
ATP分子在细胞内的各种代谢过程中，通过磷酸键的断裂释放出能量。
ATP的释放利用对于生物体的生存、运动和各种生物活动至关重要。
六、能量平衡能量平衡是指生物体内能量摄入与消耗之间的平衡状态。
当能量摄入大于消耗时，生物体会储存多余的能量，形成脂肪等储备物质；当能量摄入小于消耗时，生物体会利用储备物质来补充能量，维持正常生命活动。
人体内能量代谢(1)
人体内能量代谢(1)随着生活水平和医学技术的提高，越来越多的人们开始关注人体内的能量代谢，因为它对我们的健康和长寿有着至关重要的作用。
本文将从能量的来源、能量代谢途径和调控机制等方面来介绍人体内能量代谢相关的知识。
一、能量的来源1. 食物：我们所摄入的食物是人体内最主要的能量来源，其中含有大量的营养物质，如碳水化合物、蛋白质、脂肪等，它们被消化吸收后可以转化为人体所需的能量。
2. 肌肉：肌肉也是能量的来源之一，它们会在运动或活动过程中产生大量的能量。
3. 脂肪：脂肪是一种重要的能量存储形式，我们的身体内存储了大量的脂肪，当身体需要能源时，脂肪就会被调动起来，分解为能量供给体内的活动。
二、能量代谢途径1. 糖原分解代谢途径：当我们吃下过多的碳水化合物时，身体会将其转化为糖原储存起来。
当我们运动或需要能量时，糖原就会被分解并代谢为能量，补充身体所需的糖分。
2. 脂肪代谢途径：身体内的脂肪可以被分解为三酰甘油，然后再分解为脂肪酸和甘油，最终转化为能量去支持身体的运动和生命活动。
3. 蛋白质代谢途径：蛋白质也可以转化为能量，但是这并不是蛋白质主要的代谢途径，一般情况下，身体只在营养不良或短时间极度运动时才会利用蛋白质来提供能量。
三、调控机制1. 糖原代谢调节：糖原作为能量储存形式，其代谢主要受内分泌系统的调节，如胰岛素、肾上腺素等激素的协同作用。
2. 脂肪代谢调节：脂肪代谢主要受西药素、甲状腺激素等激素的调节，其中绒毛体激素的作用最为明显。
3. 蛋白质代谢调节：蛋白质代谢受许多激素的调节，如生长激素、睾酮和催乳素等，这也是肌肉生长的关键环节。
总之，人体内能量代谢是一个复杂的过程，它受到多种营养因素和体内激素的调节。
了解其基本原理可以帮助我们更好地管理自己的身体，保持良好的健康状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生理学┃机体能量的来源与利用
生理学·能量代谢与体温第一节能量代谢
新陈代谢是生命的基本特征之一，包括合成代谢和分解代谢两个方面。
合成代谢是指机体利用从外界摄取的营养物质及分解代谢的部分产物构筑和更新自身的组成成分，并将能量储存在生物分子的结构中。
分解代谢是指机体分解自身的结构成分及体内储存的能源物质，并释放能量供机体进行各种功能活动和维持体温。
可见，机体的新成代谢既有物质代谢，又有能量的转化。
生理学中通常将生物体内物质代谢过程中伴随发生的能量的释放、转移、储存和利用称为能量代谢（energy metabolism）。
“一、机体能量的来源与利用（一）能量的来源1、机体可利用的能量形式：机体利用的呢过量来源于食物中糖、脂肪和蛋白质分子结构中蕴藏的化学能。
当这些营养物质被氧化分解时，碳氢键断裂，释放出化学能；然而，机体的组织细胞在进行各种功能活动时并不能直接利用这些形式的能量，实际上组织细胞所需要的能量
是由腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）直接提供的。
ATP是糖、脂肪和蛋白质在生物氧化过程中合成的一种高能化合物（见网络增值服务）。
当机体需要消耗能量时，ATP
被水解为腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）及磷酸，同时释放出能量（在生理条件下可释放51.6kJ/mol ATP）供机体利用。
可见，在体内ATP既是直接的供能物质，又是能量储存的重要形式。
人体在生命活动过程中所消耗的ATP则由营养物质氧化分解释放的能量将ADP氧化磷酸化重新生成ATP而得到补充。
在体内除ATP以外，还有其他的高能化合物，如磷酸肌酸（creatine phosphate，CP）等。
CP主要存在于肌肉和脑组织中。
当物质氧化分解释放的能量过剩时，ATP将高能磷酸键转给肌酸，在肌酸激酶催化下合成CP。
反之，当组织消耗ATP增多，超过营养物质氧化生成ATP的速度时，CP的高能磷酸键又可快速转给ADP，生成ATP，以补充ATP的消耗。
因此，可以认为CP是体内ATP的储存库，而从机体能量代谢的整个过程来看，ATP的合成与分解是体内能量转化和利用的关键环节。
2、三大营养物质代谢过程中的能量转换（1）糖：糖（carbohydrate）的主要生理功能是供给机体生命活动所需要的能量。
一般情况下，人体所需能量的50%～70%由糖类物质的氧化分解提供。
食物中的糖类物质经过消化被分解为单糖，主要为葡萄糖，经过小肠黏膜细胞特定的葡萄糖转运体
以继发性主动转运的方式吸收入体内。
糖在体内的代谢途径可因供氧情况的不同而有所不同。
在氧供充足的情况下，葡萄糖进行有氧氧化，生成CO2和水。
1mol葡萄糖完全氧化释放的能量可合成38mol ATP。
在缺氧情况下，葡萄糖进行无氧酵解，生成乳酸。
1mol葡萄糖经无氧酵解途径只能合成2mol ATP。
大多数组织细胞通常有足够的氧供，因此，糖的分解供能以有氧氧化为主，糖酵解虽然只能释放很少能量，但在人体处于缺氧状态时极为重要，因为这是人体内能源物质唯一不需要O2的供能途径。
当人们进行剧烈运动时，骨骼肌的耗氧量剧增，但由于循环、呼吸功能活动的加强是个渐进过程，它们摄O2的速度暂时跟不上骨骼肌代谢所需的实际耗氧量，通常将这部分亏欠的O2量称为氧债（oxygen debt）。
在这种情况下，机体只能动用储备在磷酸肌酸等分子中的高能磷酸键和进行葡萄糖无氧酵解来提供能量。
在骨骼肌活动停止后的一段时间内，循环、呼吸活动仍维持在较高水平，摄取较多的O2以偿还氧债，补充能量的储备。
此外，人体内某些细胞（如成熟红细胞）由于缺乏有氧氧化的酶系，也主要依靠糖酵解来供能。
然而，正常成年人脑组织则主要依赖葡萄糖的有氧氧化供能，当发生低血糖或缺氧时，可引起脑功能活动的障碍，出现头晕等症状，重者可发生抽搐甚至昏迷。
糖原（glycogen）是葡萄糖的多聚体，是糖在体内的储存形式，主要有肌糖原和肝糖原两种形式。
肌糖
原是存在于骨骼肌中的储备能源，需要时肌糖原分解产生的6-磷酸葡萄糖可经有氧氧化及无氧糖酵解途径供能，为骨骼肌活动提供所需能量。
由于肌肉组织中不含葡萄糖-6-磷酸酶，所以肌糖原分解后不能直接转变为葡萄糖，因此，不能改变血糖水平。
肝糖原则在维持机体血糖浓度的相对稳定中起重要作用。
当空腹血糖浓度降低时，因为肝脏中含有葡萄糖-6-磷酸酶，肝糖原可转变为葡萄糖，使血糖浓度升高到正常水平。
反之，当血糖浓度升高时，血糖则在肝脏中合成肝糖原储存起来，使血糖浓度下降到正常水平。
体内肝糖原的储存量较少，仅供机体在饥饿24～48小时内的能量消耗。
（2）脂肪：脂肪（fat）在体内的主要功能是储存和供给能量，是机体能源物质储存的主要形式，一般情况下机体所消耗的能源有30%～50%来自脂肪。
食物中的脂肪经胆汁乳化及脂肪酶的分解作用后在小肠吸收。
体内储存的脂肪量较多，约占体重的20%左右。
当机体需要时，储存的脂肪首先在脂肪酶的催化下分解为甘油和脂肪酸。
甘油主要在肝脏被利用，经过磷酸化和脱氢而进入糖的氧化分解途径功能，或转变为糖。
脂肪酸的氧化分解可在心、肝、骨骼肌等许多组织细胞内进行。
脂肪酸与辅酶A结合后，经过β-氧化，逐步分解为乙酰辅酶A而进入糖的氧化途径。
在体内每克脂肪氧化所释放的能量约为糖的2倍。
通常成年人储存的脂肪所提供的能量可供集体使用10余天至2个月之久，在此期间，
若能量供应短缺，则机体主要由体内储存的脂肪氧化分解供能。
（3）蛋白质：蛋白质（protein）的基本组成单位是氨基酸。
不论是由肠道吸收的氨基酸，还是由机体自身蛋白质分解所产生的的氨基酸，都主要用于重新合成细胞的构成成分，以实现组织的自我更新，或用于合成酶、激素等生物活性物质。
为机体提供能量则是氨基酸的次要功能。
只有在某些特殊情况下，如长期不能进食或体力极度消耗时，机体才依靠由蛋白质分解供能，以维持基本的生理功能。
氨基酸主要在肝脏代谢，生成的α-酮酸可经过三羧酸循环代谢、释放能量；也可转变成糖、脂类或再合成某些非必需氨基酸。
氨基可重新被利用合成氨基酸、核酸，也可以尿素、尿酸等形式主要经由肾脏排出体外。
由于蛋白质在体内的氧化分解不完全，因而所释放的能量低于它在体外燃烧时释放的能量。
（二）能量的利用各种能源物质在体内氧化过程中释放能量，其中50%以上直接转化为热能，其余部分则以化学能的形式储存于ATP等高能化合物的高能磷酸键中，供机体完成各种生理功能活动时使用，如肌肉的收缩和舒张，合成组织细胞成分及生物活性物质，物质的跨膜主动转运，产生生物电活动，腺体的分泌和递质的释放等。
以上除骨骼肌收缩对外界物体做一定量的机械功（简称外功）外，其他所做的功最终都转变为热能。
热能是最低形式的能，不能再转化为其他形式的能，主要用于维持体温，体热最终主
要由体表散发到外界环境中去，较少部分的体热通过呼出气、排泄物等被带出体外。
（三）能量平衡人体的能量平衡是指摄入的能量与消耗的能量之间的平衡。
若在一段时间内体重保持不变，可认为此时人体的能量达到“收支”平衡，即这段时间内人体摄入的能量与消耗的能量基本相等。
人体每日消耗的能量主要包括基础代谢的能量消耗、食物特殊动力作用（见后述）、身体运动的能量消耗和其他的生理活动（包括生长发育）所需能量。
若摄入食物的能量少于消耗的能量，机体即动用储存的能源物质，因而体重减轻，称为能量的负平衡；反之，若机体摄入的能量多于消耗的能量，多余的能量则转变为脂肪等组织，因而体重增加，可导致肥胖，称为能量的正平衡。
肥胖可引发多种疾病，如心脑血管疾病、高脂血症、糖尿病等。
因此，在日常生活中，人们应根据自身的实际生理状况、活动强度等调整能源物质的摄入量，使机体保持在有利于健康得到能量代谢水平。
在临床上常用体质指数和腰围作为判断肥胖的简易诊断指标。
体质指数（body mass index）是指体重（kg）除以身高（m）的平方所得之商，体质指数过大主要反映全身性超重和肥胖。
在我国，成年人体质指数为24可视为超重界限、28则为肥胖界限。
腰围（waist circumference）主要反映腹部脂肪的分布，成年人的腰围在男性不宜超过85cm，女性不宜大于80cm。