The implication of the first and se

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.

Metabolic advantage: how could it happen?
It is possible that metabolic efficiency may be decreased by oxidative uncoupling as described above. Polymorphisms connecting uncoupling proteins with obesity or propensity to gain weight have been identified in humans [11,12] although these are not firmly established and the effect of dietary intervention is unknown. Other mechanisms are better understood and are described below.

Substrate cycling and protein turnover
Substrate or "futile" cycles refer to the dynamic process that must accompany the thermodynamic steady state [13]. In particular, increased cycling of metabolic intermediates utilizes ATP and generates heat. The simplest examples are the numerous kinase-phosphatase pairs that regulate metabolism. In addition, although not generally considered in the category of substrate cycling, inefficiency results from the repeated breakdown and re-synthesis of proteins, lipids, and carbohydrates in cycles that use ATP for no apparent net gain. Such mechanisms, however, far from futile, allow for precision in the regulation of metabolism and constitute one of the uses of ATP. Protein turnover, in particular, provides for error correction or removal of "old" or damaged proteins. The effect of metabolic path on the energetics of oxidation is illustrated in Table 1 which summarizes the analysis from our earlier paper [2]. In this example, a mole of glucose directly oxidized to CO2 and water generates 38 moles of ATP with an overall efficiency of about 38.5%. On the other hand, if glucose is first incorporated into glycogen, followed by hydrolysis of the glucose and subsequent oxidation, 2 moles of ATP are lost per mole in this cycle with overall efficiency reduced to 35%. Similarly an amino acid from an "average" protein, when directly oxidized to CO2, produces ATP with an efficiency of about 33%. If the amino acid is first incorporated into a protein and later hydrolyzed and oxidized, four ATP's per molecule are used for synthesis of the peptide bond. This reduces the efficiency to 27%. Smaller degrees of inefficiency are seen for lipid cycles (Table 1) but multiple cycles may have a cumulative effect. It is estimated, for example, that half of depot fatty acids in triacylglycerol have been through at least one cycle [14]. It should be apparent that variation in efficiency is not a thermodynamic issue but an empiric question to be determined by the requirements of metabolism.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เนื่องจากกฎหมาย และสองของอุณหพลศาสตร์จะว่า ประสิทธิภาพลดลงได้อย่างแม่นยำผลลัพธ์เดียวกันบริโภคลดแคลอริก วิธีการง่าย ๆ ทางแนวคิดเดียวลดประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับกระบวนการ 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: มันทำกับลูกสูบ) Mitochondrion ที่จับพลังงานย้ายลงระดับสีใน ATP แลกเงินกลางผลการปฏิบัติงานภายในเซลล์ พลังงาน เรียกว่า coupling พลังงานการก่อตัวของ ATP จับนี้เป็นกระบวนการสำคัญที่อนุญาตให้ทำงานโดยระบบชีวิตมีรู้จักกัน endogenous และ pharmacologic ตัวแทน ซึ่งทำให้เกิดการก่อตัวของ ATP จากการกระจายของระดับสี uncoupling Uncouplers เช่น 2, 4-dinitrophenol ข้าม ATP synthase และสาเหตุไฮโดรเจนไอออนไล่ระดับกระจาย โดยไม่มีการก่อตัวของ ATP ที่อาจส่งผลให้อวัยวะล้มเหลวทำให้เกิดการตาย องศาเจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้นของ uncoupling อาจเกิดจากชั้นของ endogenous สารประกอบที่เรารู้เป็น uncoupling โปรตีน (UCP ของ) สาม isoforms ต่าง ๆ UCP1, UCP2 และ UCP3 มีการระบุดังไกลใน mammalian เนื้อเยื่อ ในขณะที่ความสำคัญ physiologic รวม และญาติของโปรตีนเหล่านี้ยังคงสมบูรณ์เข้าใจในเนื้อเยื่อมนุษย์ ได้รับการแสดง UCP1 ในหนู [8] ทั้งองศาเจียมเนื้อเจียมตัวของ uncoupling สีน้ำตาลไขมัน ยกระดับความเข้มข้นของกรดไขมันมีการเชื่อมโยง กับการเหนี่ยวนำของ UCP3 และแม้แต่ลด pathologic myocardial ประสิทธิภาพในหัวใจ [9] สำหรับวัตถุประสงค์ของภาพ แล้ว เราอาจพิจารณาว่า อาจมีทริกเกอร์ physiologic ที่เกิด oxidative uncoupling ลดกระชับสัดส่วนประสิทธิภาพโดยรวม ตัวอย่างถ้ามีประสิทธิภาพจะลดลงจาก 40% เป็น 35% ผลจะผลิต ATP ไฝเพียง 34 แทน 38 ปกติ ขณะนี้แสดงถึงกลไกแสดงในหนูดี กว่ามนุษย์ เรื่องของเราจะต้องมีกลูโคสมากขึ้นเพื่อให้ 95 โมลของ ATP ตอนนี้ 2.9 โมลของกลูโคสจะต้องผลิต 95 ไฝ ATP เรื่องของเราจะได้กินมากขึ้น และพักน้ำหนักเดียวกัน (รูปที่ 1D) หรือจะกิน 2.5 โมลของกลูโคส ยอดเดียวกันเป็นก่อนหน้านี้ แต่จะผลิต ATP น้อย โดยกินเฉพาะ 2.5 โมลของกลูโคส การเผาผลาญของเราเรื่องจะสมัครออกซิเดชันของร่างกายจะสร้าง ATP เพิ่มเติมจำเป็นสำหรับภาวะธำรงดุล นี้จะส่งผลในการลดน้ำหนักเหมือนการบริโภคลดลงแคลอริก (รูปที่ 1D)สาระสำคัญของกฎหมายที่สองของอุณหพลศาสตร์เป็นว่า รับประกัน inefficiency ในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด อย่างไรก็ตาม ความแปรปรวนของประสิทธิภาพจะไม่ถูกแยกออก ในความเป็นจริง กฎของอุณหพลศาสตร์จะเงียบในการดำรงอยู่ของตัวแปรประสิทธิภาพ ถ้าประสิทธิภาพอาจแตกต่างกัน (ดังตัวอย่างของ oxidative uncoupling) แล้วไม่ "คือแคลอรี่มีแคลอรี่" เป็นคำที่เป็นจริง บทบาทของโปรตีน uncoupling ในมนุษย์ ระบุ เป็นที่ยังสมบูรณ์กำหนด [10] อย่างไรก็ตาม หลักการทางอุณหพลศาสตร์อนุญาตให้ตัวแปรประสิทธิภาพ และดำรงอยู่ของคุณต้องกำหนด empiricallyประโยชน์จากการเผาผลาญ: วิธีอาจจะเกิดขึ้นมันเป็นไปได้ว่า ประสิทธิภาพในการเผาผลาญอาจลดลงได้ โดย oxidative uncoupling ที่อธิบายข้างต้น มีการระบุ polymorphisms เชื่อมต่อ uncoupling โปรตีนกับโรคอ้วนหรือน้ำหนักลดสิ่งในมนุษย์ [11,12] ถึงแม้ว่าเหล่านี้ไม่แน่นหนา และมีผลของการแทรกแซงกากไม่รู้จัก กลไกอื่น ๆ ดีกว่าเข้าใจ และอธิบายไว้ด้านล่างหมุนเวียนขี่จักรยานและโปรตีนของพื้นผิวพื้นผิวหรือวงจร "ลม ๆ แล้งๆ" หมายถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ต้องพร้อมขอบ steady รัฐ [13] โดยเฉพาะ ขี่จักรยานเพิ่มขึ้นของตัวกลางที่เผาผลาญใช้ ATP และสร้างความร้อน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดเป็นคู่ฟอสฟาเตส kinase จำนวนมากที่ควบคุมเมแทบอลิซึม แม้ว่าโดยทั่วไปไม่ถือในประเภทของพื้นผิวที่ขี่จักรยาน inefficiency ผลลัพธ์จากการแบ่งซ้ำและ re-สังเคราะห์โปรตีน โครงการ และคาร์โบไฮเดรตในวงจรที่ใช้ ATP สำหรับกำไรสุทธิไม่ชัดเจน กลไกดังกล่าว แต่ จากแล้ง ๆ ให้ความแม่นยำในข้อบังคับของ กเป็นหนึ่งในการใช้งานของ ATP การหมุนเวียนของโปรตีน ช่วยให้แก้ไขข้อผิดพลาดหรือการกำจัดโปรตีน "เก่า" หรือเสียหายโดยเฉพาะ ผลของเส้นทางการเผาผลาญพลังของออกซิเดชันจะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปวิเคราะห์จากกระดาษของเราก่อนหน้านี้ [2] ในตัวอย่างนี้ โมลของกลูโคสออกซิไดซ์โดยตรง CO2 และน้ำสร้างไฝ 38 ของ ATP มีประสิทธิภาพการโดยรวมประมาณ 38.5% บนมืออื่น ๆ ถ้าครั้งแรกมีรวมกลูโคสเป็นไกลโคเจน ตาม ด้วยไฮโตรไลซ์กลูโคสและออกซิเดชันต่อมา 2 โมลของ ATP ได้สูญหายต่อโมลในรอบนี้ มีประสิทธิภาพโดยรวมลดลง 35% ในทำนองเดียวกัน เป็นกรดอะมิโนจากโปรตีนการ "เฉลี่ย" เมื่อออกซิไดซ์โดยตรงให้ CO2 สร้าง ATP ด้วยประสิทธิภาพตัวประมาณ 33% ถ้ากรดอะมิโนเป็นครั้งแรกรวมเข้ากับโปรตีนหลัง hydrolyzed และออกซิไดซ์ 4 ATP ของต่อโมเลกุลจะใช้สำหรับการสังเคราะห์พันธะเพปไทด์ นี้ลดประสิทธิภาพการ 27% องศาขนาดเล็กของ inefficiency จะเห็นไขมันรอบ (ตาราง 1) แต่หลายรอบอาจมีผลสะสม คาด เช่น ว่า ครึ่งหนึ่งของกรดไขมันดีโปใน triacylglycerol ได้ผ่านวงจรน้อย [14] มันควรจะชัดเจนว่า การเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพไม่ออกขอบแต่การถาม empiric ไปตามความต้องการของ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความหมายของกฎหมายเป็นครั้งแรกและครั้งที่สองของอุณหพลศาสตร์คือการที่มีประสิทธิภาพที่ลดลงได้อย่างแม่นยำมีผลเช่นเดียวกับการบริโภคแคลอรี่ลดลง หนึ่งวิธีการที่ง่ายแนวคิดของการลดประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับกระบวนการของ uncoupling ใน mitochondria เอทีพีที่ผลิตในความหลากหลายของสถานที่โทรศัพท์มือถือ glycolysis ผลิตสุทธิของทั้งสองโมเลกุลต่อของเอทีพีของน้ำตาลกลูโคสในพลาสซึมของเซลล์ ในทางตรงกันข้ามเราจำได้ว่า 36 โมเลกุลที่เพิ่มขึ้นของเอทีพีที่มีการผลิตจากน้ำตาลกลูโคสเป็นผลมาจากวงจร TCA ยลและการขนส่งอิเล็กตรอน ส่วนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของการไล่ระดับสีไฮโดรเจนไอออนผ่านเยื่อหุ้มยล ไล่ระดับความเข้มข้นนี้จะให้พลังงานที่จะถูกแปลงเป็นเอทีพีเป็นไฮโดรเจนไอออนผ่านลงทางลาดผ่านอนุภาคเทสเอทีพีคล้ายคลึงทั้งหมดให้พลังงานในก๊าซแรงดันสูงในกระบอกสูบกับลูกสูบเคลื่อนย้าย (การขยายตัวของก๊าซที่เป็นเหมือนการแพร่กระจายลงลาด: มันไม่ทำงานกับลูกสูบ) ใน mitochondrion พลังงานในการเคลื่อนย้ายลงลาดถูกจับในเอทีพี, สื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสำหรับผลการดำเนินงานของการทำงานภายในเซลล์ การจับตัวของพลังงานนี้เรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์พลังงานในการก่อตัวของเอทีพีเป็นกระบวนการที่จำเป็นอนุญาตให้งานที่จะทำโดยระบบที่อยู่อาศัย. มีที่รู้จักกันภายนอกและตัวแทนยาซึ่งมีผลในการ uncoupling ก่อตัวของเอทีพีจากการกระจายของ การไล่ระดับสี Uncouplers เช่น 2 บายพาส 4 Dinitrophenol เทสเอทีพีและก่อให้เกิดไฮโดรเจนไอออนกระจายการไล่ระดับสีโดยไม่ก่อเอทีพีที่สามารถทำให้ความผิดปกติของอวัยวะที่ก่อให้เกิดการเสียชีวิต องศาเจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้นของ uncoupling อาจจะเกิดจากระดับของสารภายนอกเรารู้ว่าเป็นโปรตีน uncoupling (UCP ของ) สามไอโซฟอร์มที่แตกต่างกัน, UCP1, UCP2 และ UCP3 ได้รับการระบุป่านนี้ในเนื้อเยื่อเลี้ยงลูกด้วยนม ในขณะที่ความสำคัญทางสรีรวิทยาโดยรวมและญาติของโปรตีนเหล่านี้ยังคงเข้าใจไม่สมบูรณ์ในเนื้อเยื่อของมนุษย์ UCP1 ได้รับการแสดงในหนู [8] ที่จะส่งผลในองศาที่เจียมเนื้อเจียมตัวของ uncoupling ในไขมันสีน้ำตาล ระดับความสูงของความเข้มข้นของกรดไขมันที่มีความเกี่ยวข้องกับการชักนำของ UCP3 และแม้จะมีการลดพยาธิวิทยาของประสิทธิภาพของกล้ามเนื้อหัวใจในหัวใจหนู [9] สำหรับวัตถุประสงค์ของภาพประกอบนั้นเราอาจจะพิจารณาว่าอาจจะมีการเรียกทางสรีรวิทยาที่มีผลใน uncoupling ออกซิเดชันลดประสิทธิภาพโดยรวมของการเผาผลาญกลูโคส ตัวอย่างเช่นถ้ามีประสิทธิภาพจะลดลงจาก 40% เป็น 35%, ผลจะมีการผลิตเพียง 34 โมลของเอทีพีแทนที่จะเป็น 38 ในขณะที่นี้หมายถึงการแสดงให้เห็นถึงกลไกที่ดีขึ้นในหนูกว่ามนุษย์, เรื่องของเราจะต้องมีน้ำตาลกลูโคสมากขึ้นเพื่อ ทำให้ 95 โมลของเอทีพี ตอนนี้ 2.9 โมลของกลูโคสจะต้องผลิต 95 ไฝเอทีพี เรื่องของเราอาจจะกินมากขึ้นและพักที่น้ำหนักเดียวกัน (รูปที่ 1D) หรือจะกิน 2.5 โมลของน้ำตาลกลูโคสในปริมาณเดียวกับก่อนหน้านี้ แต่จะผลิตเอทีพีน้อย โดยการรับประทานอาหารเพียง 2.5 โมลของการเผาผลาญกลูโคสเรื่องของเราจะขอความช่วยเหลือออกซิเดชันของร้านค้าของร่างกายที่จะทำให้เอทีพีเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับสภาวะสมดุล ซึ่งจะส่งผลในการลดน้ำหนักตรงตามที่ได้สำหรับการบริโภคแคลอรี่ลดลง (รูปที่ 1D). สาระสำคัญของกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ก็คือว่ามันรับประกันความไร้ประสิทธิภาพในกระบวนการเผาผลาญทั้งหมด อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงของประสิทธิภาพจะไม่ได้รับการยกเว้น ในความเป็นจริงกฎหมายของอุณหพลศาสตร์จะเงียบในการดำรงอยู่ของตัวแปรที่มีประสิทธิภาพ หากประสิทธิภาพจะแตกต่างกัน (เช่นในตัวอย่างของ uncoupling ออกซิเดชัน) แล้ว "แคลอรี่เป็นแคลอรี่" จะไม่เป็นคำสั่งจริง บทบาทของ uncoupling โปรตีนในมนุษย์ตามที่ระบุจะเป็นยังกำหนดไม่สมบูรณ์ [10] อย่างไรก็ตามหลักการทางอุณหพลศาสตร์อนุญาตให้มีประสิทธิภาพตัวแปรและการดำรงอยู่ของมันจะต้องได้รับการพิจารณาสังเกตุ. ประโยชน์เมตาบอลิ: วิธีมันจะเกิดขึ้นเป็นไปได้ว่าประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหารอาจจะลดลง uncoupling ออกซิเดชันตามที่อธิบายไว้ข้างต้น หลากหลายเชื่อมต่อโปรตีน uncoupling กับโรคอ้วนหรือแนวโน้มที่จะได้รับน้ำหนักได้รับการระบุในมนุษย์ [11,12] แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่ได้ก่อตั้งขึ้นอย่างมั่นคงและผลกระทบของการแทรกแซงการบริโภคอาหารไม่เป็นที่รู้จัก กลไกอื่น ๆ ที่มีความเข้าใจที่ดีขึ้นและมีการอธิบายไว้ด้านล่าง. Substrate การขี่จักรยานและการหมุนเวียนของโปรตีนพื้นผิวหรือ "ไร้ประโยชน์" รอบหมายถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ต้องมาพร้อมกับความมั่นคงของรัฐทางอุณหพลศาสตร์ [13] โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขี่จักรยานที่เพิ่มขึ้นของตัวกลางการเผาผลาญใช้เอทีพีและสร้างความร้อน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือคู่ไคเนส-phosphatase จำนวนมากที่ควบคุมการเผาผลาญ นอกจากนี้แม้ว่าจะไม่ได้โดยทั่วไปถือว่าอยู่ในหมวดหมู่ของการขี่จักรยานพื้นผิว, ผลการขาดประสิทธิภาพจากการสลายซ้ำอีกครั้งการสังเคราะห์โปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตในรอบที่ใช้เอทีพีไม่มีกำไรสุทธิชัดเจน กลไกดังกล่าว แต่ห่างไกลจากความไร้ประโยชน์ให้เพื่อความแม่นยำในการควบคุมการเผาผลาญอาหารและเป็นหนึ่งของการใช้งานของเอทีพี การหมุนเวียนของโปรตีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งให้มีการแก้ไขข้อผิดพลาดหรือการกำจัดของ "เก่า" หรือเสียหายโปรตีน ผลกระทบของการเผาผลาญเส้นทางในพลังของการเกิดออกซิเดชันเป็นตัวอย่างในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปการวิเคราะห์จากกระดาษก่อนหน้านี้ของเรา [2] ในตัวอย่างนี้โมลของกลูโคสออกซิไดซ์โดยตรงกับ CO2 และน้ำสร้าง 38 โมลของเอทีพีที่มีประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 38.5% ในทางตรงกันข้ามถ้าน้ำตาลกลูโคสเป็นนิติบุคคลที่จัดตั้งครั้งแรกในไกลโคเจนตามโดยการย่อยสลายของกลูโคสและออกซิเดชันต่อมา 2 โมลของเอทีพีจะหายไปต่อโมลในรอบนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยรวมลดลงถึง 35% ในทำนองเดียวกันกรดอะมิโนจาก "ค่าเฉลี่ย" โปรตีนเมื่อออกซิไดซ์โดยตรงกับ CO2 ผลิตเอทีพีได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 33% ถ้ากรดอะมิโนเป็นนิติบุคคลที่จัดตั้งครั้งแรกในโปรตีนและไฮโดรไลซ์ในภายหลังและออกซิไดซ์สี่โมเลกุลต่อเอทีพีถูกนำมาใช้สำหรับการสังเคราะห์เปปไทด์พันธบัตร ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพถึง 27% องศาที่มีขนาดเล็กของการขาดประสิทธิภาพจะเห็นรอบไขมัน (ตารางที่ 1) แต่รอบหลาย ๆ อาจจะมีผลกระทบ มันเป็นที่คาดเช่นครึ่งหนึ่งของสถานีกรดไขมันใน triacylglycerol ที่ได้รับผ่านอย่างน้อยหนึ่งรอบ [14] มันควรจะเห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพไม่เป็นปัญหาทางอุณหพลศาสตร์ แต่คำถามที่สังเกตุจะถูกกำหนดโดยความต้องการของการเผาผลาญอาหาร

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ความหมายของกฎหมายตัวแรกและตัวที่สองของอุณหพลศาสตร์คือประสิทธิภาพลดลงได้แน่นอนเดียวกันการลดแคลอรี่การบริโภค หนึ่งหมายถึงแนวคิดที่เรียบง่ายของการลดประสิทธิภาพเกี่ยวข้องกับกระบวนการพบในไมโตคอนเดรีย ( mitochondria ) . ATP ที่ผลิตในหลากหลายสถานที่ของเซลล์ ไกลโคลิซิสสร้างสุทธิ 2 ATP ต่อโมเลกุลของกลูโคสในเซลล์ cytoplasmบนมืออื่น ๆที่เราเรียกว่า ATP โมเลกุลกลูโคสเพิ่มขึ้น 36 ผลิตจากผลของการเปิดวงจรและการขนส่งอิเล็กตรอน . เป็นส่วนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาของไฮโดรเจนไอออนลาดผ่านเมมเบรนยล .นี้เข้มข้นลาดให้พลังงานที่แปลงเป็น ATP เป็นไฮโดรเจนไอออนผ่านลงไล่ระดับเอทีพีซินเทสผ่านอนุภาคทั้งหมดคล้ายคลึงกับพลังงานในแก๊สแรงดันในกระบอกสูบกับลูกสูบเคลื่อนที่ . ( การขยายตัวของก๊าซเช่นการแพร่กระจายลงลาด : มันไม่ทำงานกับลูกสูบ )พลังงานในไมโตคอนเดรียของไปถูกจับในไล่ระดับ เอทีพี ที่เป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสำหรับการปฏิบัติงานภายในเซลล์ จับพลังงานนี้เรียกว่าการเชื่อมต่อพลังงานเพื่อสร้าง ATP เป็นกระบวนการสำคัญที่อนุญาตให้ทำงานโดยระบบอยู่

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

สลายความได้เปรียบ : มันเกิดขึ้นได้ยังไง
ก็เป็นไปได้ว่าประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหารจะลดลงออกซิเดชันพบตามที่อธิบายไว้ข้างต้นพบโปรตีนที่มีความหลากหลายต่อโรคอ้วนหรือความโน้มเอียงที่จะได้รับน้ำหนักที่ได้รับการระบุในมนุษย์ [ 11,12 ] แม้ว่าเหล่านี้ไม่ได้สร้างไว้อย่างแน่นหนา และผลของเบต้าแคโรทีน คือ ไม่รู้จัก กลไกอื่น ๆ จะดีกว่า เข้าใจและอธิบายไว้ด้านล่าง และการหมุนเวียนสารโปรตีน

จักรยาน( หรือ " ไร้ประโยชน์ " รอบอ้างถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ต้องมาพร้อมกับอุณหพลศาสตร์ steady state [ 13 ] โดยเฉพาะ เพิ่มการเผาผลาญ จักรยานของ intermediates ใช้ ATP และสร้างความร้อน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือไคเนสฟอสฟาเตสหลายคู่ที่ควบคุมการเผาผลาญ นอกจากนี้ ถึงแม้ว่าจะไม่พิจารณาโดยทั่วไปในประเภทของจักรยานตั้งต้นผลจากการขาดซ้ำและการสังเคราะห์ของโปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตในวัฏจักรที่ใช้ ATP เพื่อผลประโยชน์สุทธิไม่แจ่มแจ้ง เช่นกลไก แต่ห่างไกลจากไร้ประโยชน์ ให้ความแม่นยำในการควบคุมการเผาผลาญอาหารและเป็นหนึ่งในการใช้ ATP . การหมุนเวียน , โปรตีนโดยเฉพาะให้บริการสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดหรือการกำจัดของ " เก่า " หรือทำลายโปรตีนผลของการเผาผลาญอาหารเส้นทางในการนำของออกซิเดชันจะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปการวิเคราะห์จากกระดาษของเราก่อนหน้านี้ [ 2 ] ในตัวอย่างนี้ , โมลกลูโคสโดยตรงจาก CO2 และน้ำสร้าง 38 ไฝของเอทีพีที่มีประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 38.5 % ในทางกลับกัน ถ้าจดทะเบียนครั้งแรกในกลูโคสเป็นไกลโคเจน ( glycogen ) ,รองลงมา คือ การย่อยสลายกลูโคสและการออกซิเดชัน 2 โมลของ ATP จะหายไปต่อโมล ในรอบนี้ ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมลดลงถึง 35% และกรดอะมิโนจาก " โปรตีนเฉลี่ย " เมื่อได้โดยตรงจากเครื่องผลิต ATP กับประสิทธิภาพของเกี่ยวกับ 33 % ถ้ากรดอะมิโนเป็นครั้งแรกรวมอยู่ในโปรตีนและภายหลังจากการออกซิไดซ์4 ATP ต่อโมเลกุลจะใช้ในการสังเคราะห์ของเปปไทด์พันธบัตร ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพ ถึง 27 % องศามีขนาดเล็ก ไม่สามารถจะเห็นรอบ 2 ( ตารางที่ 1 ) แต่รอบหลายอาจมีผลสะสม มันคือประมาณเช่นว่าครึ่งหนึ่งของคลังกรดไขมันใน triacylglycerol ได้รับผ่านอย่างน้อยหนึ่งรอบ [ 14 ]มันควรจะเห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพ ไม่ใช่ปัญหา แต่เป็นคำถามเชิงประจักษ์ทางที่จะถูกกำหนดโดยความต้องการของการเผาผลาญ