Metabolic advantage: how could it h

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.
Table 1. Effect of Path on energetics of oxidation
Thyrotoxicosis
Thyroid hormone decreases efficiency possibly by mechanisms involving both uncoupling and cycling described above: oxidative uncoupling as well as increased futile cycling of intermediates [15]. It is observed in thyrotoxic mice that UCP1 decreases efficiency in brown fat at the mitochondrial level [8]. In humans, the role of UCP1 in thyrotoxicosis is less certain due to the relative paucity of brown fat. On the other hand, activation of the adrenergic system via phosphoenolpyruvate carboxykinase ultimately increases "futile" metabolic cycling of intermediates ([15]). Thyrotoxicosis is well known to result in weight loss, often with increased food intake and increased generation of heat, indicative of metabolic inefficiency. The use of thyroid hormone has even been suggested therapeutically to induce weight loss in obese individuals, although its toxicity has limited this application. Inefficiency in metabolic processes with weight loss and increased heat generation, therefore, is known to occur on clinical grounds. Even without a complete understanding of the relative importance of different underlying cellular mechanisms in humans, the potential for biochemical processes to reduce their efficiency must be considered established as a feature of mammalian metabolism.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ประโยชน์จากการเผาผลาญ: วิธีอาจจะเกิดขึ้นมันเป็นไปได้ว่า ประสิทธิภาพในการเผาผลาญอาจลดลงได้ โดย oxidative uncoupling ที่อธิบายข้างต้น มีการระบุ polymorphisms เชื่อมต่อ uncoupling โปรตีนกับโรคอ้วนหรือน้ำหนักลดสิ่งในมนุษย์ [11,12] ถึงแม้ว่าเหล่านี้ไม่แน่นหนา และมีผลของการแทรกแซงกากไม่รู้จัก กลไกอื่น ๆ ดีกว่าเข้าใจ และอธิบายไว้ด้านล่างหมุนเวียนขี่จักรยานและโปรตีนของพื้นผิวพื้นผิวหรือวงจร "ลม ๆ แล้งๆ" หมายถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ต้องพร้อมขอบท่อน [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 โดยเฉพาะ ทางสำหรับแก้ไขข้อผิดพลาดหรือการเอาโปรตีน "เก่า" หรือเสียหาย ผลของเส้นทางการเผาผลาญพลังของออกซิเดชันจะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปวิเคราะห์จากกระดาษของเราก่อนหน้านี้ [2] โมลของกลูโคสออกซิไดซ์ CO2 และน้ำโดยตรงสร้างไฝ 38 ของ ATP มีประสิทธิภาพโดยรวมมีประมาณ 38.5% ในตัวอย่างนี้ 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 ครึ่งหนึ่งของกรดไขมัน depot ใน triacylglycerol ได้ผ่านวงจรน้อย [14] มันควรจะชัดเจนว่า การเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพไม่ออกขอบแต่การถาม empiric ไปตามความต้องการของตารางที่ 1 ผลของเส้นทางพลังของการเกิดออกซิเดชันThyrotoxicosisไทรอยด์ฮอร์โมนลดลงประสิทธิภาพอาจ ด้วยกลไกที่เกี่ยวข้องกับทั้ง uncoupling และขี่จักรยานข้าง: oxidative uncoupling และเพิ่มกลับขี่จักรยานของตัวกลาง [15] มันถูกพบในหนู thyrotoxic ว่า UCP1 ลดประสิทธิภาพไขมันสีน้ำตาลที่ระดับ mitochondrial [8] ในมนุษย์ บทบาทของ UCP1 ใน thyrotoxicosis ได้น้อยบางจาก paucity สัมพัทธ์ของน้ำตาลไขมัน บนมืออื่น ๆ เปิดใช้งานของระบบการพัฒนาในหลอดทดลองผ่าน phosphoenolpyruvate carboxykinase สุดเพิ่ม "ลม ๆ แล้งๆ" เผาผลาญขี่จักรยานของตัวกลาง ([15]) Thyrotoxicosis เป็นที่รู้จักกันดีทั้งน้ำหนัก มักจะมีการรับประทานอาหารเพิ่มขึ้นและสร้างความร้อน ส่อ inefficiency เผาผลาญเพิ่มขึ้น การใช้ฮอร์โมนไทรอยด์ได้แม้การแนะนำ therapeutically เพื่อก่อให้เกิดการสูญเสียน้ำหนักในคนอ้วน แม้ว่าความเป็นพิษของมันมีจำกัดโปรแกรมประยุกต์นี้ Inefficiency ในกระบวนการเผาผลาญลดน้ำหนักและการสร้างความร้อนเพิ่มขึ้น ดังนั้น เป็นที่รู้จักกันตามเหตุผลทางคลินิก แม้ไม่ มีความเข้าใจความสำคัญแตกต่างกันอยู่ภายใต้กลไกโทรศัพท์มือถือในมนุษย์ เป็นให้ลดประสิทธิภาพของกระบวนการชีวเคมีต้องพิจารณาสร้างเป็นคุณลักษณะของ mammalian

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประโยชน์เมตาบอลิ:
วิธีมันจะเกิดขึ้นเป็นไปได้ว่าประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหารอาจจะลดลงuncoupling ออกซิเดชันที่อธิบายข้างต้น หลากหลายเชื่อมต่อโปรตีน uncoupling กับโรคอ้วนหรือแนวโน้มที่จะได้รับน้ำหนักได้รับการระบุในมนุษย์ [11,12] แม้ว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ได้รับการก่อตั้งขึ้นอย่างมั่นคงและผลกระทบของการแทรกแซงการบริโภคอาหารที่ไม่เป็นที่รู้จัก กลไกอื่น ๆ ที่มีความเข้าใจที่ดีขึ้นและมีการอธิบายไว้ด้านล่าง.
พื้นผิวการขี่จักรยานและการหมุนเวียนของโปรตีนพื้นผิวหรือ "ไร้ประโยชน์" รอบหมายถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่จะต้องมาพร้อมกับความมั่นคงของรัฐความร้อน [13]
โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขี่จักรยานที่เพิ่มขึ้นของตัวกลางการเผาผลาญใช้เอทีพีและสร้างความร้อน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดเป็นคู่ไคเนส-phosphatase จำนวนมากที่ควบคุมการเผาผลาญ นอกจากนี้แม้จะไม่ได้โดยทั่วไปถือว่าอยู่ในหมวดหมู่ของการขี่จักรยานพื้นผิวผลจากการขาดประสิทธิภาพการสลายซ้ำอีกครั้งและการสังเคราะห์โปรตีนไขมันและคาร์โบไฮเดรตในรอบที่ใช้เอทีพีไม่มีกำไรสุทธิที่เห็นได้ชัด กลไกดังกล่าว แต่ไกลจากที่ไร้ประโยชน์ให้เพื่อความแม่นยำในการควบคุมการเผาผลาญอาหารและเป็นหนึ่งของการใช้งานของเอทีพี การหมุนเวียนของโปรตีนโดยเฉพาะอย่างยิ่งให้มีการแก้ไขข้อผิดพลาดหรือการกำจัดของ "เก่า" หรือเสียหายโปรตีน ผลกระทบของการเผาผลาญในเส้นทาง energetics ของการเกิดออกซิเดชันจะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปจากการวิเคราะห์ของเราก่อนหน้ากระดาษ [2] ในตัวอย่างนี้โมลของกลูโคสออกซิไดซ์โดยตรงกับ CO2 และน้ำสร้าง 38 โมลของเอทีพีที่มีประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 38.5% ในทางตรงกันข้ามถ้าน้ำตาลกลูโคสเป็นนิติบุคคลที่จัดตั้งครั้งแรกในไกลโคเจนตามด้วยการย่อยสลายของกลูโคสและการเกิดออกซิเดชันที่ตามมา 2 โมลของเอทีพีจะหายไปต่อโมลในรอบนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยรวมลดลงถึง 35% ในทำนองเดียวกันกรดอะมิโนจาก "ค่าเฉลี่ย" โปรตีนเมื่อออกซิไดซ์โดยตรงกับ CO2 ผลิตเอทีพีได้อย่างมีประสิทธิภาพประมาณ 33% จาก ถ้ากรดอะมิโนเป็นนิติบุคคลที่จัดตั้งครั้งแรกในโปรตีนไฮโดรไลซ์และในภายหลังและออกซิไดซ์สี่โมเลกุลต่อเอทีพีถูกนำมาใช้สำหรับการสังเคราะห์พันธบัตรเปปไทด์ ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพ 27% องศามีขนาดเล็กของการขาดประสิทธิภาพจะเห็นรอบไขมัน (ตารางที่ 1) แต่หลายรอบอาจจะมีผลกระทบ มันเป็นที่คาดเช่นครึ่งหนึ่งของสถานีกรดไขมันใน triacylglycerol ที่ได้รับผ่านอย่างน้อยหนึ่งรอบ [14] มันควรจะมีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดว่าในประสิทธิภาพไม่เป็นปัญหาทางอุณหพลศาสตร์ แต่เป็นคำถามที่สังเกตุจะถูกกำหนดโดยความต้องการของการเผาผลาญ. the
ตารางที่ 1 ผลของเส้นทางบน energetics ของการเกิดออกซิเดชัน
thyrotoxicosis
ไทรอยด์ฮอร์โมนลดลงอย่างมีประสิทธิภาพอาจจะโดยกลไกที่เกี่ยวข้องกับทั้งสอง uncoupling อธิบายและขี่จักรยาน ดังกล่าวข้างต้น: uncoupling ออกซิเดชันเช่นเดียวกับการขี่จักรยานที่ไร้ประโยชน์ที่เพิ่มขึ้นของตัวกลาง [15] มันเป็นที่สังเกตในหนู thyrotoxic UCP1 ที่ลดลงอย่างมีประสิทธิภาพในไขมันสีน้ำตาลในระดับยล [8] ในมนุษย์บทบาทของ UCP1 ใน thyrotoxicosis เป็นบางอย่างน้อยอันเนื่องมาจากความยากจนญาติของไขมันสีน้ำตาล ในทางกลับกันการเปิดใช้งานของระบบ adrenergic ผ่าน phosphoenolpyruvate carboxykinase เพิ่มในท้ายที่สุด "ไร้ประโยชน์" การขี่จักรยานการเผาผลาญของตัวกลาง ([15]) thyrotoxicosis ที่รู้จักกันดีที่จะส่งผลในการลดน้ำหนักมักจะมีการรับประทานอาหารที่เพิ่มขึ้นและการผลิตที่เพิ่มขึ้นของความร้อนแสดงให้เห็นถึงการขาดประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหาร การใช้งานของไทรอยด์ฮอร์โมนได้แม้แนะนำการรักษาที่จะทำให้เกิดการสูญเสียน้ำหนักในบุคคลที่เป็นโรคอ้วนถึงแม้ว่าความเป็นพิษของมันมีการ จำกัด โปรแกรมนี้ ขาดประสิทธิภาพในกระบวนการเผาผลาญกับการสูญเสียน้ำหนักและเกิดความร้อนที่เพิ่มขึ้นจึงเป็นที่รู้จักกันที่จะเกิดขึ้นในพื้นที่ทางคลินิก แม้จะไม่มีความเข้าใจที่สมบูรณ์ของความสำคัญของโทรศัพท์มือถือที่แตกต่างกันกลไกพื้นฐานในมนุษย์ที่มีศักยภาพสำหรับกระบวนการทางชีวเคมีที่จะลดประสิทธิภาพของพวกเขาจะต้องได้รับการพิจารณาจัดตั้งเป็นคุณลักษณะของการเผาผลาญเลี้ยงลูกด้วยนม

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

สลายความได้เปรียบ : มันเกิดขึ้นได้ยังไง
ก็เป็นไปได้ว่าประสิทธิภาพการเผาผลาญอาหารจะลดลงออกซิเดชันพบตามที่อธิบายไว้ข้างต้น พบโปรตีนที่มีความหลากหลายต่อโรคอ้วนหรือความโน้มเอียงที่จะได้รับน้ำหนักที่ได้รับการระบุในมนุษย์ [ 11,12 ] แม้ว่าเหล่านี้ไม่ได้สร้างไว้อย่างแน่นหนา และผลของเบต้าแคโรทีน คือ ไม่รู้จักกลไกอื่น ๆ จะดีกว่า เข้าใจและอธิบายไว้ด้านล่าง และการหมุนเวียนสารโปรตีน

จักรยาน ( หรือ " ไร้ประโยชน์ " รอบอ้างถึงกระบวนการแบบไดนามิกที่ต้องมาพร้อมกับอุณหพลศาสตร์ steady state [ 13 ] โดยเฉพาะ เพิ่มการเผาผลาญ จักรยานของ intermediates ใช้ ATP และสร้างความร้อนตัวอย่างที่ง่ายที่สุดคือไคเนสฟอสฟาเตสหลายคู่ที่ควบคุมการเผาผลาญ นอกจากนี้ ถึงแม้ว่าจะไม่พิจารณาโดยทั่วไปในประเภทของจักรยานหลากหลาย ผลจากการขาดซ้ำและการสังเคราะห์ โปรตีน ไขมัน และคาร์โบไฮเดรตในวัฏจักรที่ใช้ ATP เพื่อผลประโยชน์สุทธิไม่แจ่มแจ้ง เช่นกลไก อย่างไรก็ตาม ไกลจากที่ไร้ประโยชน์ให้ความแม่นยำในการควบคุมการเผาผลาญอาหารและเป็นหนึ่งในการใช้ ATP . การหมุนเวียน , โปรตีนโดยเฉพาะให้บริการสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดหรือการกำจัดของ " เก่า " หรือทำลายโปรตีน ผลของการเผาผลาญอาหารเส้นทางในการนำของออกซิเดชันจะแสดงในตารางที่ 1 ซึ่งสรุปการวิเคราะห์จากกระดาษของเราก่อนหน้านี้ [ 2 ] ในตัวอย่างนี้โมลกลูโคสโดยตรงจาก CO2 และน้ำสร้าง 38 ไฝของเอทีพีที่มีประสิทธิภาพโดยรวมประมาณ 38.5 % ในทางกลับกันถ้ากลูโคสเป็นไกลโคเจนซึ่งเป็นครั้งแรก ตามด้วย การย่อยสลายกลูโคสและการออกซิเดชัน 2 โมลของ ATP จะหายไปต่อโมล ในรอบนี้ ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมลดลงถึง 35% และกรดอะมิโนจาก " โปรตีนเฉลี่ย "เมื่อได้โดยตรงจากเครื่องผลิต ATP กับประสิทธิภาพของเกี่ยวกับ 33 % ถ้ากรดอะมิโนเป็นครั้งแรกรวมอยู่ในโปรตีนและภายหลังจากการออกซิไดซ์และ 4 ATP ต่อโมเลกุลจะใช้ในการสังเคราะห์ของเปปไทด์พันธบัตร ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพ ถึง 27 % องศามีขนาดเล็ก ไม่สามารถจะเห็นรอบ 2 ( ตารางที่ 1 ) แต่รอบหลายอาจมีผลสะสมมันคือประมาณเช่นว่าครึ่งหนึ่งของคลังกรดไขมันใน triacylglycerol ได้รับผ่านอย่างน้อยหนึ่งรอบ [ 14 ] มันควรจะเห็นได้ชัดว่าการเปลี่ยนแปลงในประสิทธิภาพ ไม่ใช่ปัญหา แต่เป็นคำถามเชิงประจักษ์ทางที่จะถูกกำหนดโดยความต้องการของการเผาผลาญ
โต๊ะ 1 ผลของการนำวิถีในการล็อคเกอร์

ไทรอยด์ ฮอร์โมนลดลง ประสิทธิภาพอาจจะโดยกลไกที่เกี่ยวข้องกับทั้งสองพบและจักรยานที่อธิบายไว้ข้างต้น : ออกซิเดชันพบรวมทั้งเพิ่มไร้ประโยชน์จักรยานของตัวกลาง [ 15 ] พบในหนู thyrotoxic ที่ ucp1 ประสิทธิภาพการทำงานลดลงในน้ำตาลไขมันในระดับอุตสาหกรรม [ 8 ] ในมนุษย์บทบาทของ ucp1 ในล็อคเกอร์เป็นบางอย่างน้อยอันเนื่องมาจากความขัดสนของญาติของไขมันสีน้ำตาล บนมืออื่น ๆ , การเปิดใช้งานของระบบการเรียนผ่านฟอสโฟอีนอลไพรูเวต carboxykinase ในที่สุด " จักรยานเพิ่มการเผาผลาญไร้ประโยชน์ " ของตัวกลาง ( [ 15 ] ) ล็อคเกอร์เป็นที่รู้จักกันเป็นอย่างดีเพื่อผลในการสูญเสียน้ำหนักมักจะเพิ่มขึ้น การบริโภคอาหาร และเพิ่มรุ่นของความร้อนแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของการเผาผลาญ . การใช้ฮอร์โมนไทรอยด์ยังถูกเสนอ therapeutically เพื่อก่อให้เกิดการสูญเสียน้ำหนักในคนอ้วน แม้ว่าพิษได้ จำกัด โปรแกรมนี้ ประสิทธิภาพในกระบวนการเผาผลาญ กับการสูญเสียน้ำหนักและเพิ่มความร้อนรุ่นจึงเป็นที่รู้จักกันเกิดขึ้นในพื้นที่ทางคลินิกแม้ไม่มีความเข้าใจที่สมบูรณ์ของญาติที่สำคัญของโทรศัพท์มือถือที่แตกต่างกันภายใต้กลไกในมนุษย์ มีศักยภาพในกระบวนการทางชีวเคมีเพื่อลดประสิทธิภาพของพวกเขาจะต้องได้รับการพิจารณาจัดตั้งเป็นคุณลักษณะของการควบคุมเมแทบอลิซึม .