Catabolized for energy分解成小分子並釋出能量→肌肉收縮、運輸、分泌
carbohydrates enter cells via glucose transporters
Urea (NH3 is converted by the liver to urea
Triglycerides (major form) 脂質通常是以三酸甘油酯的方式被人體所攝取
Lipids circulate in blood as lipoproteins以脂蛋白的形式在血液中循環
人體的脂蛋白以它的密度高低可分成五種:乳糜蛋白 (chylomicron)、極低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白 (LDL),中密度脂蛋白(IDL)與高密度脂蛋白(HDL)。
脂質蛋白就好像輪船一樣,而膽固醇與中性脂肪就好像坐在輪 船裡面的乘客。其中輸送膽固醇最主要的輪船是LDL和HDL。
VLDL→IDL→LDL是一個轉換過程
VLDL將肝中的三酸甘油脂(TG)運出 →避免造成脂肪肝 →運出油脂給其他組織利用
HDL主要從小腸回到肝臟,回收肝外組織的膽固醇回肝臟利用
HDL scavenges extra cholesterol and is associated with decreased cardiovascular disease. High LDL levels are an indicator or elevated cardiovascular disease risk.
Triglycerides → monoglyceride + 2 fatty acids
當肌肉活動所需 的能源-肝醣耗盡時,脂肪組織會分解中性脂肪成為游離脂肪酸來充當能源 使用。所以,游離脂肪酸(free fatty acid) 可說是進行持久活動所需的物質
Energy output: heat (60%) + work (40%)
Basal metabolic rate (BMR) = rate of energy expenditure of a person awake, resting, lying down, who has fasted for 12 hours
During the absorptive state (anabolic state): energy is stored in macromolecules吸收期是胃腸道充滿食物並且合成代謝超過分解代謝的時期
During the postabsorptive state (catabolic state ): these energy stores are mobilized動員。分解代謝超過合成代謝的時期
Excess nutrients taken up will be stored多餘的營養將被儲存
? Liver and muscle store glycogen (肝醣)
? Adipose tissue stores triglycerides (三酸甘油酯)
酮體主要是在肝臟細胞中的粒線體中生成。發生生酮作用是對血液中葡萄糖濃度低下 或是細胞中的碳水化合物儲備(如肝糖)耗盡情況下作出做出的一種反應。接下來, 酮體的生成作用便啟動以使儲存在脂肪酸中的能量釋放出來。通常發生在人體在飢餓 、禁食或某些病理狀態(如糖尿病)之下由肝臟分解脂肪產生的化合物。
腦細胞只能利用葡萄糖但在血液中酮體的量多時也能利用酮體。
Factors affecting insulin secretion:
- Increased glucose in plasma
- Increased amino acids in plasma
- Parasympathetic nervous system
- Glucose-dependent insulinotropic peptide (GIP) 葡萄糖依賴性促胰島素勝肽& glucagon-like polypeptide 1 (GLP-1)昇糖素類似勝肽
Gastric inhibitory peptide(GIP)由小腸的K cell所分泌,主要是被脂肪與葡萄糖所刺激分泌,可以抑制胃部的運動(需大 量GIP才會作用)與增加insulin的分泌,所以又稱為葡萄糖依賴型胰島素釋放勝肽。
腸 泌 素 (incretin)-昇 糖 素 類 似 勝 肽 (glucagon-like peptide 1, 簡 稱 GLP-1),是由遠端迴腸 (distal ileum) 及部分大腸 (colon) 所分泌的腸道荷爾蒙。食物會刺激 GLP-1由腸道分 泌,進而根據血中葡萄糖濃度的上升程度,促進胰臟β cells 之insulin分泌,抑制胰臟α cells之glucagon的分泌,以調節 降低 血中葡萄糖濃度。
GLP-1及GIP皆可使細胞內[c-AMP]↑→ ↑胰臟 β細胞合成→ ↑ Insulin分泌→ ↑組織細胞對葡萄糖吸收
葡萄糖新生作用指的是非碳水化合 物(乳酸、丙酮酸 、甘油等)轉變為 葡萄糖的過程。糖 質新生保證有機體 的血糖水平處於正 常水平。糖質新生 的主要器官是肝臟
Actions of glucose on insulin secretion:
- Glucose is in high concentration outside the cell and moves into the cell via facilitated diffusion. GLUT2 促進glucose進入細胞
- Glucose is converted to pyruvate through glycolysis and enters the mitochondrial matrix.在細胞質內磷酸化並代 謝成丙酮酸
- Oxidative phosphorylation takes place in the mitochondrial matrix, which releases ATP into the cytosol.氧化磷酸化
- ATP then acts as a ligand and binds to ATP-selective K+ channels, causing the channels to close and blocking K+ movement out of the cell.
- Blocked K+ movement causes depolarization of the cell membrane.
- Depolarization opens voltage-gated Ca2+ channels and calcium enters the cell.
- Calcium triggers insulin release by exocytosis (胞吐作用).鈣離子經過胞吐作用刺激胰島素的分泌
GLUT2 by liver and pancreatic β cells:被glucose刺激後產生鉀離子 通道 (potassium ion channel) 關閉,造成鈣離子通道 (calcium ion channel) 開啟,之後就會促成胰島素被釋出。
GLUT4 by only muscle and adipose tissue,一開始位於細胞質的儲 存囊泡中,胰島素與其受體結合後,依序啟動許多蛋白質活化並 使GLUT4轉位至細胞膜上,使葡萄糖進入細胞迅速調節血糖,達 到攝食後降低血糖的效果,是胰島素依賴 (insulin dependent)。
Core temperature region: thoracic, abdominal cavities, cranium, and the most proximal areas of the limbs
核心體溫區域:胸腔、腹腔、頭顱和四肢近端區域
White blood cells secrete pyrogens白血細胞分泌熱原
發燒大都為發炎反應之病理現象,也是啟動免疫系統的表徵。熱原(pyrogens) 泛指一切所有會引起人體或動物體溫升高的物質。
Insulin-like Growth Factors (IGFs)
GH stimulates IGF release from liver and other cells
IGF-1: after birth出生後的生長
IGF-2: gestation 妊娠期的生長
Osteoblasts = bone makers (deposition)成骨細胞
Osteoclasts = bone breakers (resorption)蝕骨細胞
Osteocytes = bone maintainers
osteogenic cell → osteoblast →分泌matrix (結晶物) → osteocyte
硬骨的生長需要 osteoclast 與 osteoblast的協同才能達到目的。
osteoclast
- 具2~50 個核,細胞貼在被吸收之骨頭表面,為monocytes (單核球) 融合而成之multinucleated giant cell(多核巨大細胞)
- 富含粒線體、lysosomes(溶小體)、vacuoles(液胞)
- 3. 朝向骨頭的側表面有ruffled border(皺褶緣),可增加表面積, 可增加分解骨頭的速度,與bone remodeling (骨重組)有關
Resorption of bone
- Osteoclasts secrete acid and enzymes蝕骨細胞分泌酸性物質與酵素
- Acid dissolves calcium phosphate crystals酸溶解磷酸鈣晶體
- Enzymes degrade osteoid酵素分解骨基質
- Calcium and phosphate are released into blood鈣和磷酸鹽釋放到血液中
Bone growth
- Increase in width寬度增加
- Osteoblasts lay down new bone on outer surface成骨細胞在外表面沉積新骨
- Osteoclasts resorb bone in inner surface of cavity蝕骨細胞吸收骨腔內表面的骨
- Minimizes weight gain減少體重增加
- Increase in length:Osteoblasts lay down new bone at epiphyseal plates成骨細胞在骨骺板上放下新骨