介绍一本美国高中生物教材(续)——Biology-Living system

第一部分生命的特征第一章生命的共同特征生物群落 1:1 形形色色的生物 1:2 食物 1:3 能量1:4 食物的产生与能量的转换[调查1]生物体释放CO_2吗? 能量的利用 1:5 生长和发育 1:6 内环境稳定的维持和修复 1:7 生殖 1:8 机体组成生物和环境 1:9适应 1:10 生物与环境的关系第二章生物科学科学研究的方法     

ATP与生命活动的关系

一切生物赖以生存的条件之一是必须经常获得能量。无论是机体的生理活动所需要的能量,还是代谢活动所需要的能量,其来源都是食物中的糖、脂肪和蛋白质等有机物在体内的氧     

脂肪生成中生理调节的生化机制

因为大多数动物都是间食的,所以它们就必须暂时将食物中的化学能尽多地贮留起来。以所贮的化学能每卡计,脂肪的体积及重量均较碳水化合物小,所以,在以碳水化合物为主食的动物体内,脂肪生成的首要意义就是将食物中碳水化合物中的能量以最大的效率贮存起来。脂肪生成的最主要生理稳定机能(homeostatie function)就是将食物中碳水化合物的化学能,在超过机体的能量需要时,以脂肪的形式贮存起来。显然,象脂肪合成这样对热平衡极其重要的过程,必有其精密的调节,才能迎合机体经常改变着的能量的需要。但有关脂肪生成调节的实验材料是很浩瀚的,而且,远未完善。本文的目的,就     

腺苷酸激酶与AMP信号在感知及维持机体能量中的作用

腺苷酸激酶（AK）是催化各种腺嘌呤核苷酸相互转化的一种磷酸转移酶,其在维持细胞能量平衡中起着重要的作用。AK有七种亚型,在线粒体、胞浆、细胞核之间的能量转移和分布中起着至关重要的作用。细胞内、细胞外和血液中的AMP水平是机体能量感知、睡眠、冬眠和食物摄取的代谢信号。高于或低于正常水平的AMP信号与人类疾病相关。AK及其下游的AMP信号组成了一个完整的代谢监测系统,通过检测细胞能量状态变化,从而调整对代谢感受器传递的信号。详细阐述了AK和AMP在感知及维持机体能量中的作用。     

什么是代谢水?怎样计算?

答:生物体通过氧化糖类、脂肪和蛋白质,获得生命活动所需能量的同时所产生的水称代谢水。每克营养物质在机体内完全氧化所产生的能量及水见下表。     

肥胖与神经调节

机体的能量获取和能量消耗,在一定时期内,是处于一种相对平衡的状态;获取的能量等于消耗的能量,在这一调节中,神经系统起有重要的作用,如果获取的能量（进食）大于消耗的能量,将产生肥胖,由于很多疾病与肥胖的产生有密切的关系,因此,对能量平衡调节的研究越来越受到重视。本文简要总结了近年来这方面的研究进展,内容包括：（１）饱感的产生与进食的终止;（２）机体脂肪储存信号与进食的调节;（３）与进食有关的中枢;（４）下丘脑中传递与进食有关信息的一级和二级神经元;（５）与临床的关系。     

AMPK在机体骨骼肌运动代谢适应方面的研究进展

腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)作为机体细胞的"能量感受器",可通过激活其下游靶蛋白调节组织细胞糖、脂代谢过程。运动适应涉及机体多个系统和器官,其中骨骼肌在机体对运动产生的代谢适应方面的作用最为明显。运动作为对机体的一个刺激可活化组织细胞AMPK,本文将针对AMPK在机体组织对运动产生代谢适应方面的最新研究进展加以综述,以期为阐明运动防治代谢性疾病的机制提供理论依据。     

食物分子中的碳怎样在人体中“燃烧”

人体内的各种生理活动需要能量驱动。ATP就是给机体供能的主要分子。食物分子中的氢原子脱下来后,通过电子传递的方式分步释放出能量,并将氢离子从膜的一侧泵至另一侧,最后与氧结合生成水,此跨膜的离子浓度梯度就可以用于合成ATP。然而碳原子的氧化却不能用这种方式进行,而是通过"加水脱氢"的方式,将碳原子中储存的能量转移到氢原子上,再通过氢原子的氧化释放能量。     

浅谈糖代谢异常

糖是生命活动中的重要能源,机体所需能量的７０％是食物中的糖所提供的。人体每日所摄入的淀粉类食物（占食物的大部分）,最终分解为葡萄糖,然后被吸收进入血液循环。在胰岛素、胰高血糖素等激素的协调作用下,血糖维持在７０～１１０ｍｇ／ｄｌ（３．９～６．１ｍｍｏｌ／Ｌ）的范围内,随血液循环至全身各组织,为细胞的代谢提供能量。多余的糖,以糖原的形式储存到肝脏、肾脏和肌肉等组织器官中,或转化为甘油三脂储存到脂肪组织中。肌糖原是骨骼肌中随时可以动用的储备能源,用来满足骨骼肌在紧急情况下的需要。如剧烈运动时,骨骼肌…     

贪吃的本性

正保健医生告诫我们不要贪吃甜食或脂肪类食物,因为贪吃和偏食都是坏毛病。那么,我们什么时候有了这种坏毛病的呢?为什么会出现这种坏毛病呢?自然界食物本身没有"好吃"或"不好吃"的标记,但是我们大脑会自主地做出判断,将能量高或有营养的食物归为好吃,将能量低或有毒的食物归类为不好吃。这样婴儿本能地喜欢吃甜食、肉等高能量食物,不喜欢吃粗纤维、草、树叶等低能量、有毒性     

食物质量差异对树麻雀能量预算和消化道形态特征的影响

为比较小型鸟类对不同食物的能量预算策略,本文对3组树麻雀(Passer monanus)进行2周的食物质量差异性驯化(Acclimation)。结果表明,相同和较低的生存压力下,树麻雀体重、体温、体脂含量和水分含量表现出显著的组间差异。高能食物组摄入能和可消化能增加极显著,消化率和同化率增加不显著,体内能量储备增加;低能食物组摄入能、可消化能、消化率和同化率降低极显著,体内能量储备消耗极显著。小肠和总消化道长度以及肝脏重量出现极显著的表型可塑性响应。体内能量储备增减的预算,能量摄入和能量转化器官的功能能力与自身能耗之间的预算,以及摄食低能食物时的节能预算都是树麻雀能量预算策略的重要组成部分。总之,树麻雀对不同含能食物采用不同的能量预算策略,器官水平的表型可塑性(phenotypic plasticity)响应是个体能值出现显著变化的基础,也是个体能量预算策略成功的关键。对不同食物采用不同的能量预算策略是树麻雀重要的生存对策。     

生物体负熵输入的针算(以蛋白质营养问题为例)

为了维持生物体经常的各种活动,需要不断的从外界得到能量供应,因此营养学中要计算食物中的能量含量。但这只是问题的一面,除去能量以外,要使生物体能够利用这些食物,还需要考虑食物的组成。正如Schrodinger指出生物体从食物中所获得的不是     

食物可获得性对冬季丹顶鹤能量收支的影响——以扎龙自然保护区人工辅助繁育丹顶鹤为例

动物主要通过摄入食物和获得食物中的能量来维持其正常的生命活动。为论证食物获得性对冬季丹顶鹤能量收支的影响及为其越冬保护提供科学依据,以扎龙自然保护区人工辅助繁育丹顶鹤为研究对象,对分别供给鲫鱼、玉米和混合(鲫鱼+玉米)饲喂3组丹顶鹤的能量收支、体重及其行为变化进行比较。结果发现,丹顶鹤的能量收支受食物可获得性差异影响,鲫鱼、混合饲喂和玉米3组丹顶鹤的能量收支及排泄次数依次降低,玉米组丹顶鹤的体重降低显著(P0.01)及其行为谱中的静息时间分配明显增加。食物的可选择性、环境低温和短光照的交互作用使丹顶鹤的可摄食时间受限,丹顶鹤的能量收支随之发生变化。分析结果表明扎龙保护区冬季每日定时、定量供给鲫鱼和足量供给玉米的饲喂丹顶鹤的方法较为合理。     

略谈消化

人在生命活动过程中,不断的进行新陈代謝,在新陈代謝活动过程中,組織消耗大量的养料和氧气,这大量的养料,我們知道它来自食物,食物本身能供給身体生长發育过程及組織修补所需要的材料,同时在食物分解过程产生能量,供給維持身体的体热和工作的能力,而且食物也能供給促进組織机能發展的一些物質(維生素、盐类)。     

食物蛋白质的遗传修饰

用某些选定核酸碱基对插入或缺失的办法,对生产食物的机体的基因组的定向改变,可导致个别食物蛋白的一级结构的变化。结果产生的对变异后基因产物的理化性质或其对酶敏感性的修饰常叠加在内源正常蛋白质上。如果能够合成足够的新型蛋白质并使之与食物中蛋白质的基础水平相匹配,那么该食品系统的功能性质(如乳化、泡沫化、胶化等)会变得更     

小型哺乳动物的持续能量收支限制研究进展

综述了小型哺乳动物持续能量收支限制的研究概况和进展。最大持续能量收支在决定物种的地理分布、生存适应、繁殖成功等方面都具有重要意义,但在许多条件下受到限制。食物的丰富度,或者动物自身的摄食、消化和吸收能力似乎不是主要限制因素。持续能量收支可能被外周组织和器官消耗能量的能力限制,即"外周限制"假说;或者机体的散热能力所限制,即"热耗散限制"假说。动物也可能通过衡量季节性繁殖投资的价值,实现最大繁殖输出,即"季节性投资"假说。尽管这些假说得到了一些研究的证实,但仍未阐明持续能量收支限制的机理。本文对相关研究的发展方向进行了展望。     

广西扶绥黑叶猴主要食物种类能量含量的初步研究

能量对灵长类食物选择的影响是营养生态学中重要的组成部分。为了研究黑叶猴食物能量及其对食物选择的影响,采用焦点动物取样法和连续记录法在广西扶绥观察记录野生黑叶猴的觅食行为;每月观察结束后采集被取食的植物部位样本,利用全自动氧弹热量计测定其能量。结果表明,黑叶猴食物中嫩叶最高（58.5%）,其次为果实（12.4%）,其他种类依次为成熟叶（12.1%）、种子（10.6%）、花（4.3%）和树皮（2.4%）。在不同的生活型食物中,乔木占48.5%,灌木占34.6%,藤本和草本分别占19.4%和17.2%。各种食物平均能量为17.09 kJ/g,月平均能量在16.52 -17.61 kJ/g之间变化。种子的能量最高,达19.52 kJ/g,最低为成熟叶,仅为16.84 kJ/g。不同生活型植物中,灌木能量最高,达17.52 kJ/g,草本植物最低,仅为15.73 kJ/g。不同植物种类之间能量有显著的差异（P < 0.001）。取食量最多的15种和最少的15种植物之间平均能量有显著差异（P < 0.001）,但在月份间、雨季和旱季间则无显著差异（P > 0.05）。取食不同种类的时间与其平均能量之间无显著相关关系（P = 0.40）,食物能量含量并非影响黑叶猴食物选择的主要原因,其觅食策略需要进一步的研究。     

何谓乳酸循环?

答:高等动物(包括人类),进行呼吸作用的主要方式是有氧呼吸,由糖类的分解为生命活动提供能量,是机体供能的主要代谢途径。但是,机体也普遍存在着无氧呼吸供能的代谢途径,即通过糖酵解为生命活动提供少量的能量,其最终产物是乳酸。激烈运动形成暂时缺氧状态或由于呼吸、循环机能障碍而供氧不足时,能供应大量能量的有氧氧化过程不能顺利进行。此时,糖酵解作用加强,以释放一部份能量应付急需,在这种情况下。糖酵解的最终产物乳酸产生过多,如不能及时转化,就会引起酸中毒现象。     

褐色脂肪组织代谢与肥胖

肥胖是由于机体能量储存与消耗的失衡而产生的.褐色脂肪组织通过产热的形式,能够将体内过多的能量释放出来,以减少能量积累,避免造成肥胖.现从褐色脂肪组织的结构、分布、功能以及调控机制等方面,对褐色脂肪组织与肥胖症的关系作一综述,旨在为防治肥胖症及相关疾病寻找理论基础和实验依据.     

肥胖发病机制及其治疗靶点

人体摄入的食物提供的能量用来维持各种生理和体力活动的正常进行.在生理状态下,能量代谢保持动态平衡,即摄入能量=消耗能量+贮存能量.当由于某种原因打破这一平衡使能量的摄入大于消耗时,机体储能的主要器官--脂肪组织内脂肪(主要为甘油三酯)堆积,体重超过标准体重20％以上者,称为肥胖.随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,全球范围内超重/肥胖率急剧增加.肥胖与高甘油三酯血症、高血压、糖尿病在发病机理上密切相关,这些慢性疾病相互影响并常在同一个体聚集存在,肥胖引起的这种交互紊乱更是诱发和加重心脑血管疾病的重要危险因素.因此,研究和分析与肥胖相关的因素及相互关系,有助于肥胖的预防和治疗.