能量代谢与体温调节Temperatureregulation

第一节 能量代谢
❖ 将生物体内物质代谢过程中所伴随着的能量释放、 转移、储存和利用过程,称为能量代谢。
❖ 新陈代谢:维持生命各种活动过程中化学变化的总称。 ❖ 新陈代谢包括: ❖ 物质代谢（同化作用，异化作用） ❖ 能量代谢（吸热反应，放热反应）
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一、能量的来源与利用
机体能量的来源是糖、脂肪和蛋白质在体内氧 化分解时释放出来的能量,在一般生理情况下，机体 主要利用糖(70%)和脂肪(30%)供能，少量的能量依 靠蛋白质分解供给。
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蛋白质耗氧量＝
尿氮量×6.25×0.95（每克蛋白质氧化耗氧量）
蛋白质CO2产生量＝
尿氮量×6.25×0.76（每克蛋白质氧化CO2产生量）
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非蛋白呼吸商＝
总CO2产生量 ― 蛋白质CO2产生量 总耗氧量 ― 蛋白质耗氧量
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表 6-2 非蛋白呼吸商和氧热价
（%）
糖类
脂肪
糖类 脂肪
0.70
0.00
0.71
1.10
0.72
4.76
0.73
8.40
0.74
12.0
0.75
15.6
0.76
19.2
0.77
22.8
0.78
26.3
0.79
29.9
0.80
33.4
0.81
36.9
0.82
40.3
0.83
43.8
0.84
47.2
0.85
50.7
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100.0 98.9 95.2 91.6 88.0 84.4 80.8 77.2 73.7 70.1 66.6 63.1 59.7 56.2 52.8 49.3
64.2
35.8
0.90
67.5
32.5
0.91
70.8
29.2
0.92
74.1
25.9
0.93
77.4
22.6
0.94
80.7
19.3
0.95
84.0
16.0
0.96
87.2
12.8
0.97
90.4
9.58
0.98
93.6
6.37
0.99
96.8
3.18
1.00 100.0 0.00
氧热价 (KL╱LO2)
20.397 20.447 20.497 20.548 20.602 20.652 20.702 20.575 20.808 20.857 20.912 20.962 21.012 21.066 21.117
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间接测热法计算步骤:
①测定CO2产生量和耗O2量; ②测定尿氮量; ③计算出NPRQ; ④查出非蛋白食物氧热价; ⑤计算出非蛋白食物的产热量; ⑥计算能量代谢。
其余不到50%的能量转移储存在ATP。机体利用 ATP的能量完成各种生命活动。
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（一）直接测热法
将动物置于热量计中,就可收集和直接测定 一定时间内机体散发的总热量，此热量就是 能量代谢率，这种方法称为直接测热法。
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Douglas chambre calorimeter
既然机体消耗的能量都是来体能量的
? 消耗率呢
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二 能量代谢的测定
测定整个机体在单位时间内向外界环境发散的 热量来计算能量代谢率的方法,是准确可靠的。
体内物质分解所释放的能量，50%以上迅速转化 为热能，用于维持体温。
V糖(物理)=V糖(生物)
V脂肪(物理)=V脂肪(生物)
V V 蛋白质(物理) ＞ 蛋白质(生物)
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（2）氧热价
某种营养物质氧化时,消耗1升氧所产生的热 量，叫做该物质的氧热价。※
氧热价在能量代谢测算方面有着重要意义,按 照定比关系，测知了氧热价，即根据机体在一定 时间内的耗氧量，就可以推算出能量消耗率。
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➢蛋白质的产热量: 蛋白质平均含氮量为16%,如有1 克尿氮产生，则有6.25克蛋白质被氧化分解。求出蛋 白质的量乘上蛋白质的生物热价，即得到蛋白质的产 热量。
➢计算糖和脂肪的产热量。
➢非蛋白呼吸商: 计算方法是从总耗氧量中减去蛋白质 氧化时的耗氧量，从CO2的排出量中减去蛋白质分解 时CO2产生量，然后计算的呼吸商即为非蛋白质呼吸 商，具体计算过程如下:
占总热量的百分比 氧热价
占总热量的百分比
RQ
（%）
（KJ╱LO2） RQ
（%）
糖类
脂肪
糖类 脂肪
0.70
0.00
0.71
1.10
0.72
4.76
C6H1206 + 602 → 6CO2 + 6H20 + 热量
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间 接 测 热 法
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（1）食物的热价
每克营养物质完全氧化时所释放的热量,叫做该物质 的热价（caloric value）。
营养物质在体外燃烧时释放的热量称物理热价;在体内 氧化分解到最终产物CO2和H2O时产生的热称生物热价。
直接测热法图
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（二）间接测热法 (indirect calorimetry)
是测定机体在一定时间内的耗氧量和二氧化 碳排出量来计算机体的产热量。
间接测热法比较简便易行,并且准确，是研究 动物营养、环境生理和内分泌的一种实验方法。
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间接测热法的原理
依据是化学中的定比定律,即在一般化学 反应中，反应物的量与产物的量之间成一定 的比例关系。
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(3) 呼吸商 ※
生理学上把机体在单位时间内CO2排出量与耗 氧量的比值称为呼吸商（respiratory quotient , 简称RQ）。
CO2排出量（L） 呼吸商RQ ＝ ───────
耗O2量（L）
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糖的呼吸商为1.0,脂肪为0.71，蛋白质为0.80
✓ 如果测得的呼吸商接近于1，则体内氧化利 用的主要物质是糖;
✓ 如果呼吸商接近0.71，则氧化利用的主要物 质是脂肪。
✓ 如果测得的呼吸商接近于0.80则氧化利用的
主要物质是 ? ※
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表 6-2 非蛋白呼吸商和氧热 价
占总热量的百分比 氧热价
占总热量的百分比
RQ
（%）
（KJ╱LO2） RQ
19.606 19.623 19.673 19.723 19.778 19.828 19.878 19.933 19.983 20.033 20.087 20.138 20.188 20.242 20.292 20.343
0.86
5.41
45.9
0.87
57.5
42.5
0.88
60.8
39.2
0.89