Weight loss due to increased metabo

Weight loss due to increased metabolic inefficiency
The implication of the first and second laws of thermodynamics is that reduced efficiency has precisely the same result as reduced caloric intake. One conceptually simple means of reducing efficiency involves the process of uncoupling in mitochondria. ATP is produced in a variety of cellular locations. Glycolysis produces a net of two ATP's per molecule of glucose, in the cell cytoplasm. On the other hand, we recall that 36 additional molecules of ATP are produced from glucose as a result of the mitochondrial TCA cycle and electron transport. A critical part of the process involves the development of a hydrogen ion gradient across the mitochondrial membrane. This concentration gradient provides the energy that is converted into ATP as hydrogen ions pass down the gradient through the ATP synthase particle, entirely analogous to the energy in a high-pressure gas in a cylinder with a movable piston. (The expansion of the gas is like diffusion down a gradient: It does work against the piston). In the mitochondrion the energy of moving down the gradient is captured in ATP, the medium of exchange for the performance of work within cells. This capture of energy, referred to as coupling the energy to the formation of ATP, is the essential process permitting work to be done by living systems.
There are known endogenous and pharmacologic agents, which result in uncoupling the formation of ATP from the dissipation of the gradient. Uncouplers such as 2, 4-dinitrophenol bypass ATP synthase and cause hydrogen ion gradient dissipation without ATP formation that can result in organ dysfunction causing death. More modest degrees of uncoupling may be caused by the class of endogenous compounds we know as uncoupling proteins (UCP's). Three different isoforms, UCP1, UCP2 and UCP3 have been identified thus far in mammalian tissues. While the overall and relative physiologic importance of these proteins remains incompletely understood in human tissues, UCP1 has been shown in mice [8] to result in modest degrees of uncoupling in brown fat. Elevation of fatty acid concentration has been associated with induction of UCP3 and even with pathologic reductions of myocardial efficiency in rat heart [9]. For purposes of illustration, then, we may consider that there may be physiologic triggers that result in oxidative uncoupling, reducing the overall efficiency of glucose metabolism. For example if efficiency is reduced from 40% to 35%, the result will be the production of only 34 moles of ATP instead of the usual 38. While this represents a mechanism better demonstrated in rats than humans, our subject would require more glucose to make 95 moles of ATP. Now 2.9 moles of glucose would be required to produce 95 moles ATP. Our subject would either eat more and stay at the same weight (Figure 1D) or would eat 2.5 moles of glucose, the same amount as previously, but would produce less ATP. By eating only 2.5 moles of glucose our subject's metabolism would enlist oxidation of body stores to make up the additional ATP needed for homeostasis. This would result in weight loss exactly as it did for reduced caloric intake. (Figure 1D).
The essence of the second law of thermodynamics is that it guarantees inefficiency in all metabolic processes. However, variation of efficiency is not excluded. In fact, the laws of thermodynamics are silent on the existence of variable efficiency. If efficiency can vary (as in the example of oxidative uncoupling) then "a calorie is a calorie" is no longer a true statement. The role of uncoupling proteins in humans, as indicated, is as yet incompletely defined [10]. However, thermodynamic principles permit variable efficiency, and its existence must be determined empirically.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การสูญเสียน้ำหนักเนื่องจาก inefficiency เผาผลาญเพิ่มขึ้นเนื่องจากกฎหมาย และสองของอุณหพลศาสตร์ได้ว่า ประสิทธิภาพลดลงได้อย่างแม่นยำผลลัพธ์เดียวกันบริโภคลดแคลอริก หมายความว่าทางแนวคิดอย่างหนึ่งลดประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับกระบวนการ uncoupling ใน mitochondria มีผลิต ATP ในหลากหลายสถานที่โทรศัพท์มือถือ Glycolysis สร้างสุทธิ 2 ATP ของต่อโมเลกุลของน้ำตาลกลูโคส ในไซโทพลาซึมเซลล์ บนมืออื่น ๆ เรานึกว่า โมเลกุล 36 เพิ่มเติมของ ATP ที่ผลิตจากน้ำตาลกลูโคสจากวัฏจักร TCA mitochondrial และขนส่งอิเล็กตรอน ส่วนสำคัญของกระบวนการเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของการไล่ระดับของไฮโดรเจนไอออนผ่านเยื่อ mitochondrial การไล่ระดับความเข้มข้นนี้ให้พลังงานที่จะถูกแปลงเป็น ATP เป็นประจุไฮโดรเจนผ่านลงไล่ระดับผ่านการ ATP synthase อนุภาค ทั้งคู่เป็นพลังงานในก๊าซแรงดันสูงในทรงกระบอกกับลูกสูบสามารถเคลื่อนย้าย (เป็นการขยายตัวของก๊าซเช่นการแพร่ลงไล่: มันทำงานต่อนอก) Mitochondrion ที่จับพลังงานย้ายลงระดับสีใน ATP แลกเงินกลางสำหรับประสิทธิภาพของงานที่ภายในเซลล์ พลังงาน เรียกว่า coupling พลังงานการก่อตัวของ ATP จับนี้เป็นกระบวนการสำคัญที่อนุญาตให้ทำงานโดยระบบชีวิตThere are known endogenous and pharmacologic agents, which result in uncoupling the formation of ATP from the dissipation of the gradient. Uncouplers such as 2, 4-dinitrophenol bypass ATP synthase and cause hydrogen ion gradient dissipation without ATP formation that can result in organ dysfunction causing death. More modest degrees of uncoupling may be caused by the class of endogenous compounds we know as uncoupling proteins (UCP's). Three different isoforms, UCP1, UCP2 and UCP3 have been identified thus far in mammalian tissues. While the overall and relative physiologic importance of these proteins remains incompletely understood in human tissues, UCP1 has been shown in mice [8] to result in modest degrees of uncoupling in brown fat. Elevation of fatty acid concentration has been associated with induction of UCP3 and even with pathologic reductions of myocardial efficiency in rat heart [9]. For purposes of illustration, then, we may consider that there may be physiologic triggers that result in oxidative uncoupling, reducing the overall efficiency of glucose metabolism. For example if efficiency is reduced from 40% to 35%, the result will be the production of only 34 moles of ATP instead of the usual 38. While this represents a mechanism better demonstrated in rats than humans, our subject would require more glucose to make 95 moles of ATP. Now 2.9 moles of glucose would be required to produce 95 moles ATP. Our subject would either eat more and stay at the same weight (Figure 1D) or would eat 2.5 moles of glucose, the same amount as previously, but would produce less ATP. By eating only 2.5 moles of glucose our subject's metabolism would enlist oxidation of body stores to make up the additional ATP needed for homeostasis. This would result in weight loss exactly as it did for reduced caloric intake. (Figure 1D).สาระสำคัญของกฎหมายที่สองของอุณหพลศาสตร์เป็นว่า รับประกัน inefficiency ในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ความแปรปรวนของประสิทธิภาพจะไม่ถูกแยกออก ในความเป็นจริง กฎของอุณหพลศาสตร์จะเงียบในการดำรงอยู่ของตัวแปรประสิทธิภาพ ถ้าประสิทธิภาพอาจแตกต่างกัน (ดังตัวอย่างของ oxidative uncoupling) แล้ว "แคลอรี่มีแคลอรี่" คือไม่ คำจริง บทบาทของโปรตีน uncoupling ในมนุษย์ ระบุ เป็นที่ยังสมบูรณ์กำหนด [10] อย่างไรก็ตาม หลักการทางอุณหพลศาสตร์อนุญาตให้ตัวแปรประสิทธิภาพ และต้องกำหนดคุ้น empirically

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การสูญเสียน้ำหนักเนื่องจากการเพิ่มประสิทธิภาพการเผาผลาญ
ความหมายของกฎหมายตัวแรกและตัวที่สองของอุณหพลศาสตร์คือประสิทธิภาพลดลงได้แน่นอนเดียวกันการลดแคลอรี่การบริโภค หนึ่งหมายถึงแนวคิดที่เรียบง่ายของการลดประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับกระบวนการพบในไมโตคอนเดรีย ( mitochondria ) . ATP ที่ผลิตในหลากหลายสถานที่ของเซลล์ไกลโคลิซิสสร้างสุทธิ 2 ATP ต่อโมเลกุลของกลูโคสในเซลล์ cytoplasm บนมืออื่น ๆที่เราเรียกว่า ATP โมเลกุลกลูโคสเพิ่มขึ้น 36 ผลิตจากผลของการเปิดวงจรและการขนส่งอิเล็กตรอน . เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของไฮโดรเจนไอออนลาดผ่านเมมเบรนยล .นี้เข้มข้นลาดให้พลังงานที่แปลงเป็น ATP เป็นไฮโดรเจนไอออนผ่านลงไล่ระดับเอทีพีซินเทสผ่านอนุภาคทั้งหมดคล้ายคลึงกับพลังงานในแก๊สแรงดันในกระบอกสูบกับลูกสูบเคลื่อนที่ . ( การขยายตัวของก๊าซเช่นการแพร่กระจายลงลาด : มันไม่ทำงานกับลูกสูบ )พลังงานในไมโตคอนเดรียของไปถูกจับในไล่ระดับ เอทีพี ที่เป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสำหรับการปฏิบัติงานภายในเซลล์ จับพลังงานนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อพลังงานเพื่อสร้าง ATP เป็นกระบวนการสำคัญที่อนุญาตให้ทำงานโดยระบบชีวิต .
มีที่รู้จักกันในทางเภสัชวิทยาและตัวแทนซึ่งผลในการก่อตัวของ เอทีพี พบจากการกระจายของการไล่ระดับสี . uncouplers เช่น 2 , 4-dinitrophenol ATP synthase และก่อให้เกิดไฮโดรเจนไอออนผ่านการกระจายโดยไม่มี ATP ที่ได้ผลในการสร้างอวัยวะที่ก่อให้เกิดความตาย องศาที่เจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้นพบอาจเกิดจากชั้นของโครงสร้างสารประกอบที่เรารู้จัก พบโปรตีน ( ucp )ทั้งสามต่างต่อ ucp1 ucp2 ucp3 , , และได้รับการระบุจึงห่างไกลในเนื้อเยื่อ mammalian . ขณะที่ภาพรวม และความสำคัญทางญาติของโปรตีนเหล่านี้ยังคงไม่สมบูรณ์เข้าใจในเนื้อเยื่อมนุษย์ ucp1 ได้ถูกแสดงในหนู [ 8 ] ผลในองศาที่เจียมเนื้อเจียมตัวของพบในไขมันสีน้ำตาลระดับความเข้มข้นของกรดไขมัน มีความสัมพันธ์กับการ ucp3 และแม้แต่กับพยาธิวิทยาโรคลดประสิทธิภาพในจิตใจหนู [ 9 ] สำหรับวัตถุประสงค์ของภาพประกอบแล้ว เราอาจพิจารณาว่าอาจจะก่อให้เกิดผลทางสรีรวิทยาที่พบในออกซิเดชันลดประสิทธิภาพโดยรวมของการเผาผลาญกลูโคส ตัวอย่างเช่นถ้าประสิทธิภาพจะลดลงจาก 40% ถึง 35 %ผลจะผลิตเพียง 34 โมล ATP แทนปกติ 38 ส่วนนี้เป็นกลไกที่ดี พบในหนูกว่ามนุษย์ วิชาของเราจะต้องใช้กลูโคสให้ 95 ไฝ ATP . ตอนนี้ 2.9 โมลกลูโคสจะต้องผลิต 95 ไฝเอทีพี . เรื่องจะให้กินมากขึ้น และอยู่ที่น้ำหนักเดียวกัน ( คิดดี ) หรือจะกิน 2.5 ไฝของกลูโคสซึ่งเป็นจำนวนเดียวกับที่ก่อนหน้านี้ แต่จะผลิต ATP ได้น้อยลง โดยการรับประทานอาหารเพียง 2.5 ไฝของเมแทบอลิซึมของกลูโคสจะเกณฑ์วิชาของเราออกซิเดชันของร้านค้า ร่างกายสร้างขึ้นเพิ่มเติม เอทีพี ที่จำเป็นสำหรับความสมดุลของร่างกาย นี้จะส่งผลในการสูญเสียน้ำหนักเหมือนเพื่อลดการบริโภคแคลอริก . ( รูป
1D )สาระสําคัญของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์คือมันรับประกันประสิทธิภาพในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของมีประสิทธิภาพไม่แยกออก ในความเป็นจริงกฎหมายของอุณหพลศาสตร์จะเงียบในการดำรงอยู่ของประสิทธิภาพของตัวแปร ถ้าประสิทธิภาพอาจแตกต่างกัน ( เช่นในตัวอย่างของปฏิกิริยาพบ ) แล้ว " แคลอรี่เป็นแคลอรี่ " ไม่ใช่เหตุผลที่แท้จริงบทบาทของโปรตีนที่พบในมนุษย์ ตามที่ระบุ จะยังไม่สมบูรณ์ที่กำหนดไว้ [ 10 ] อย่างไรก็ตาม หลักการให้ประสิทธิภาพ ตัวแปรและการดำรงอยู่ของมัน จะต้องพิจารณาจากผล
.