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Exercise Physiology | Bioenergetics (Making ATP) (Part 2)

2025/3/2
logo of podcast Dr. Matt and Dr. Mike's Medical Podcast

Dr. Matt and Dr. Mike's Medical Podcast

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
D
Dr. Matthew Barton
D
Dr. Mike Todorovic
Topics
Dr. Mike Todorovic: 本集节目讨论了人体如何产生能量(ATP),这是运动生理学系列的第二部分。我们首先回顾了稳态的概念,然后深入探讨了生物能量学,即人体如何利用燃料产生能量。我们定义了一些关键术语,例如新陈代谢(包括合成代谢和分解代谢)、ATP、酶以及氧化和还原反应。我们还讨论了细胞的结构,特别是肌肉细胞(肌纤维或肌细胞)的结构,包括肌膜、肌浆和线粒体。 我们详细解释了人体产生ATP的三种主要途径:磷酸肌酸途径、糖酵解和氧化磷酸化。磷酸肌酸途径是最快的途径,但持续时间很短;糖酵解是一种无氧过程,将葡萄糖分解成丙酮酸,产生少量ATP和NADH;氧化磷酸化是一种需氧过程,在电子传递链中利用NADH和FADH2产生大量的ATP。我们还讨论了在氧气不足的情况下,丙酮酸如何转化为乳酸,以及乳酸如何被肝脏重新转化为葡萄糖。 此外,我们还讨论了碳水化合物、脂肪和蛋白质作为能量来源的作用,以及克雷布斯循环作为所有代谢途径中心枢纽的作用。所有这些代谢途径最终都会汇聚到克雷布斯循环中,无论是葡萄糖、脂肪酸还是氨基酸,都可以参与其中。最后,我们讨论了有氧呼吸的效率(约34%),其余能量以热量的形式散发,以及棕色脂肪组织在产热中的作用。 Dr. Matthew Barton: 我参与讨论了新陈代谢的概念,包括合成代谢(构建)和分解代谢(分解)两个过程。我解释了细胞的基本结构,特别是肌肉细胞的结构,包括肌膜、肌浆和线粒体等细胞器。 在讨论ATP的产生过程中,我解释了酶的作用,它们是如何降低反应的活化能并加速代谢过程的。我还解释了糖酵解是一个无氧过程,不需要氧气参与,但在氧气不足的情况下,丙酮酸会转化为乳酸,以再生NAD+并维持糖酵解的进行。 此外,我还解释了氧化磷酸化是一个需氧过程,它利用NADH和FADH2将电子传递给电子传递链,产生大量的ATP。氧气作为最终的电子受体,接受电子并与质子结合形成水。我还解释了克雷布斯循环是所有代谢途径的中心枢纽,脂肪酸和氨基酸也可以进入克雷布斯循环参与能量代谢。最后,我解释了棕色脂肪组织在产热中的作用,以及解偶联蛋白如何减少ATP的产生并增加热量的产生。

Deep Dive

Chapters
This chapter begins by posing the question of where our bodies get energy during intense exercise. It introduces the concept of bioenergetics and the importance of understanding fuel sources for energy in exercising muscles.
  • Bioenergetics: Fuel for energy
  • Focus on exercising muscles
  • Fuel sources for energy

Shownotes Transcript

欢迎各位朋友收听加州彩票的趣味刮刮乐节目。今天我们请到了一位特别嘉宾,刮刮乐刮刮大师胡安。胡安,你已经掌握了713种趣味刮刮方法,令人印象深刻。你是怎么做到的?嗯,我一开始用硬币,然后尝试用吉他拨片。我甚至还用过仙人掌。我可以用任何东西刮。甚至可以用这个麦克风。看到了吗?看到了吗?好吧,就是这样。无论你如何刮,刮刮乐都很有趣。加州彩票的刮刮乐。小小的游戏可以让你的一天充满乐趣。♪

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欢迎大家收听另一期Matt医生和Mike医生的医学播客。您正在收听我们关于运动生理学的系列节目。我是您的主持人,Mike Todorovic医生。

您迷人的主持人,由我这位普通的搭档Matthew Barton医生陪同。Matty,你好吗?为什么那个喋喋不休的人过热了?为什么那个喋喋不休的人过热?所有的粉丝都走了。所有的粉丝都走了。我不明白。哦,好吧。那么,你为什么要讲一个大多数观众都需要解释的笑话呢?

包括你自己,听起来是这样。是的,我以为你是指神经递质GABA。好吧,GABA是Woolloongabba,Woolloongabba是一个郊区,那里坐落着布里斯班,也就是我们居住的城市,最大的足球场。所以Matt基本上是在说,为什么这个足球场……是什么?过热。

因为球迷们都走了。这是我听过的最糟糕的笑话。你知道,在所有笑话中,这是……这是你讲过的最烂的一个。所有澳大利亚听众都会喜欢这个。他们正在笑。他们还在笑。他们正在嘲笑它有多愚蠢。呃,

好了,女士们,先生们,男孩们,女孩们,朋友们,家人,我们正在讨论,我们正在进行运动生理学的第二部分。第一部分,我们谈到了体内平衡。所以定义了一些术语,谈到了内部环境,我们如何维持它。现在我们开始谈论生物能量学,也就是能量的燃料。所以我们将再次定义一些重要的术语。例如,Matt,

射击,射击。我不会有任何。把我放下。这里没有俏皮话,没有聪明的,你知道的,聪明的俏皮话。我只是想说,你有没有,这很难让我说出口,你有没有,天哪,你有没有经历过艰难的锻炼?我不会说出来了。

你有没有经历过艰难的锻炼,然后想过,我从哪里获得所有这些能量?经常。我一直都在这么做。当你嘴里塞满了两升冰淇淋的时候。所以我们将讨论我们用于能量的燃料来源。在运动肌肉的背景下,因为本系列节目更多的是关于运动生理学,对吧?谢谢。非常感谢你,Matt。是的,没错。好的。

我们需要在前端定义一些东西。你同意吗?让我们开始吧。定义前端。

嗯,我认为是播客的开头。首先是新陈代谢。你能为我们定义新陈代谢吗?是的,我可以。这个词有两个部分。同样,希腊人提出了这个词。为他们点赞。我们将从该术语的后缀部分开始。这是废话部分。这是一个英国词吗?这不是希腊语。这是英国语。废话。好的。

所以它基本上意味着扔、击打或投掷。好的。所以当你把它的前端定义为更好时,那就是改变。我们在这里基本上指的是……等等,现在一起说。改变的投掷,投掷的改变。是的。所以这真的帮助了观众。不,它没有多大帮助。所以这基本上是……

体内化学物质、分子被修饰,要么被分解,要么被重建,以保持我们细胞的功能。好的。如果你把它构建起来,我们用什么术语?合成代谢。合成代谢?合成代谢的。所以如果你使用合成代谢这个术语——

就像合成类固醇一样。这是一种激素,可以让你在体内创造更复杂的结构,通常是在蛋白质的背景下。对。那么分解物质呢?分解代谢或分解代谢的。

猫的意思是向下。不是鲍勃·卡特。同样只是一个奇怪的笑话。是的。特别是昆士兰州。所以新陈代谢是分解代谢和合成代谢的结合。已经被构建起来的和已经被分解掉的。所以在今天是能量代谢的背景下,我们在这里谈论的是某些结构

将会变得更复杂。是的。如果我们看看碳水化合物、糖,我们想储存它们。那将是一个合成代谢的过程。是的。像糖原一样。而如果我们试图分解它们,我们正在将葡萄糖分解成……

它被分解成什么?CO2?是的。和ATP?是的。一点热量?是的。好的。那将是分解代谢。好的。所以我们有构建,我们有分解。我一直都在想合成类固醇。健美运动员服用它来增强肌肉,对吧?变得更有肌肉。这就是我记住合成代谢的方式。所以我们有新陈代谢是构建和分解的总和。好的。太好了。

简单的定义。这一切现在都在发生。我们关注的是,因为过去我们讨论过这种话题,但在肝脏中占主导地位,对吧?因为我们谈论的是身体代谢,利用蛋白质、脂肪、碳水化合物来产生能量,以及肝脏作为这一主要场所的方式。但我们今天谈论的是肌肉。还有肌肉。所以当我们谈论时,我们已经为我们的听众制作了关于细胞的节目,对吧?是的。

所以非常快,Matt,我强调非常快,你能告诉我们一下吗,因为我相信我们的听众已经知道了,细胞的重要组成部分以及它们在肌肉、骨骼肌中的称谓。哦,好的。

所以肌肉的术语是如何变化的。你是这个意思吗?好的。好的。所以细胞,我们是一种多细胞生物,这意味着我们有很多细胞,而不仅仅是一个,比如细菌。人类,我们有大约30万亿个细胞。现在,细胞的基本结构,所以我们会分离一个细胞并进行一般性观察,它会有一个外层覆盖物,我们称之为质膜。这是一种屏障,但也决定了什么可以进出。

在那里起着重要作用,有时被称为半透膜。是的。然后我们有细胞内部,通常被称为细胞核,因为很容易看到,我认为这意味着坚果、果仁。是的。现在它包含我们所有的遗传信息。在今天的背景下,这对于制造蛋白质来说很重要。是的。好吗?然后我们有细胞质,这是细胞的流体部分。好的。

并且包含细胞器。对于今天来说,肌肉内部一些最重要的细胞器是线粒体。是的。

大量的蛋白质,因为肌肉细胞,我们现在称之为肌纤维,充满了大量的蛋白质。几点说明。第一,你很好地说明了肌肉细胞也称为肌纤维。它们是同一事物,也称为肌细胞。所以它们都是同义词。接下来你需要告诉我们的是,肌肉中的质膜叫什么。肌膜。好的。那么,嗯,

肌肉细胞中的细胞质叫什么。肌浆。肌浆,好的。sarco指的是什么?我认为它只是指肉或类似肉的东西。是的,我认为可能是希腊语。你还有其他细胞器,如内质网,我们称之为肌浆网。那将是……

相当于普通细胞中的光面内质网。它基本上只是一个钙储存库。对。好的。你是对的。骨骼肌充满了收缩细丝。

说得通。和线粒体。还有大量的细胞核,对吧?因为我们需要制造更多的蛋白质。因为它不断受到损伤,需要修复。细胞核越多,蛋白质越多。完美。好的。所以我们已经设定了场景。对于线粒体,在骨骼肌中,有两个一般位置。有位置……

就在肌膜下?肌膜是什么?那是质膜。那将是……为什么你需要在细胞器中产生大量能量,而这些细胞器就在膜下?哦,为什么?嗯,你需要大量的ATP用于膜结合过程。哦,好的。好的,然后其余的线粒体都围绕着……你会称之为?

进入肌原纤维,嗯,细丝,也就是所有收缩蛋白。所以你将在那里有大量的线粒体用于蛋白质的收缩元件。精彩。我们之所以提出这一点,是因为我们将讨论发生在细胞质中,或者我应该说肌浆和线粒体中的代谢过程。现在,

我想谈谈几件事。首先是关于能量,我们需要了解能量转移以及能量是如何产生的。最终,我们想要讨论的最终能量来源是ATP。那是什么?好的,ATP是三磷酸腺苷,它基本上由三件事组成。这三件事是腺嘌呤,

和三个连接的磷酸盐。它是通过将二磷酸腺苷与额外的磷酸盐,无机磷酸盐结合而产生的。所以让我谈谈无机和有机。如果你听到有机这个词,这意味着什么?碳。是的,至少存在一个碳原子

无机?没有碳。没有碳。你学过有机化学和无机化学吗?我都学过,是的。下一个问题是,我在这两门课中表现如何?我从来没有真正理解有机化学。我觉得它,我认为我不理解它,但我感觉你只是像学习化学结构和方向一样学习,并且真正理解了它背后的公式。我只是认为。电子态。是的。只要知道那就是它是什么,然后记住它就行了。

是的。我也是。我也是。为了能够适当地教授它,我必须在成为所谓的成年人后重新学习它。所以是的,

当我们观察ATP时,与二磷酸腺苷结合的磷酸盐。你有三个磷酸盐,这就是为什么它被称为三磷酸腺苷的原因。你断开一个,它会给你二磷酸腺苷,所以是两个。磷酸键是一个高能键。所以当你断开它时,释放出的能量——

在体内基本上可以用来做事情。所以这就是,我们最终想要利用源自我们太阳的能量,

并将其放入磷酸键中。不是你的太阳,是天空中的那个。没错。不是我的S-O-N,而是我的S-U-N。对。所以我们需要能够转移这种能量。所以有效地,阳光被植物用来生长。光合作用?再说一遍?光合作用?再一遍。光合作用?

光合作用。很好。植物将通过光合作用的过程,吸收阳光并将能量储存在植物材料的键中。动物会吃植物。我们会吃动物和植物,能量不断地转移到我们的食物中。最终,蛋白质、脂肪和碳水化合物,我们摄入的三种宏量营养素。我们吃饭的全部意义在于……

基本上是为了产生ATP,或者至少在这方面是这样,这将成为细胞的能量货币。是的,我们需要将能量转移到磷酸键中,我们稍后会讨论这一点。现在,我刚才提到的三种燃料来源——蛋白质、脂肪、碳水化合物——

蛋白质不是肌肉能量的主要贡献者。也许只有2%到12%的肌肉能量是由于蛋白质。但它们对于构建肌肉中的蛋白质很重要。是的,它们对收缩蛋白很重要,而且对酶也很重要,我们稍后会谈到,酶和身体的结构成分。

除此之外,我们还有碳水化合物和脂肪。这些是肌肉的重要燃料来源。人们认为脂肪不是用于肌肉的,但它是。碳水化合物,顾名思义。它是水合的碳。所以是带有水的碳。所以是碳、氢和氧,对吧?这就是所有碳水化合物的组成。碳、氢、氧。事实上——

蛋白质、脂肪和碳水化合物只是由碳、氢和氧以不同的方式结合在一起形成的。以不同的顺序。以不同的顺序和不同的数量。唯一的区别是蛋白质除了这些之外还含有氮。

所以如果你要加起来,所以如果我现在要把你分解成原子,这是我的一个梦想,把你分解成原子并将原子分成一堆,你95%的成分将是碳、氢、氧和氮。只有这四种元素。这来自于我们吃的食物,对吧?是的。

现在,我们要做的就是利用这些食物中的键,将它们断开,并将这些键最终通过电子转移到线粒体中,以产生大量的ATP。好的。如果我不……如果我,你知道的,闭嘴一次,不再喋喋不休的话,这就是我们今天要努力达到的目标。但是让我们谈谈,因为我们需要更多定义,对吧?酶。什么是酶?因为它们对新陈代谢很重要。好的。

呃,酶,我想,呃,在这里想一个比喻。蛋白质。像一个,像一个,是的,是的。我试图想到它们像牧羊犬一样。它就像NOS。它就像NOS。如果你看过《速度与激情》电影,你可以驾驶一辆快车。哦,好的。或者你可以按下NOS按钮,它会让那辆车。加速。所以汽车已经要行驶了。它会从A点到B点,但是NOS让它更快地从A点到B点。好的。怎么样?

是的,还可以。我更喜欢牧羊犬的比喻,其中狗是酶。它可以更快地将它们聚集起来。羊可能会成群结队地到达围栏或它们要去的任何地方。

但是这可能会花费很长时间。好的。但是牧羊犬会把它们赶到一起。有了这个比喻,你就可以通过改变牧羊犬的环境,使其效率更高或更低。当你引入药物时,这一点也很重要。如果你想抑制酶的工作。我本来想说把药物带进国家。然后你可以扔一个……

T骨给牧羊犬,它会……我不得不说,我现在对你的比喻感到困惑了。好的,我可以插话吗?我可以插话吗?所以让我们假设你需要身体中的一个过程发生,对吧?如果……这个过程就会发生

酶只是让它更快。所以并不是说没有酶就会阻止这个过程。酶只是允许……并且有些过程需要非常快地发生。所以酶的一些突变会让你非常生病,你可能会死。这并不意味着这个过程不会发生,但它会发生得非常慢,以至于它无法维持身体的体内平衡。所以许多这些过程都需要酶。如果你考虑制造ATP,它必须很快。所以我们必须有酶……

几乎在这些代谢过程的每一个步骤中。现在,我喜欢这样思考,我认为是西西弗斯,希腊神话中也许被迫将一块……这只是记忆,一块巨石推上山顶直到永远,对吧?所以假设你是西西弗斯。你有一块巨石需要推到山顶。现在,

一旦你到达山顶,它就会滚下山。这就是你试图演示的反应。好的。你可以打断……没关系。这不像我当时没有讲故事。对于在你打断时说话,我深感抱歉。对于我的打断,我确实表示歉意。实际上,我本应该更加注意我的打断。请继续。哦,你真好。继续吧,西西弗斯。所以你正在把这块巨石推到山顶。就像你雄辩地打断了一样……

一旦它到达山顶,你放手,它就会滚下山,这就是反应。你是完全正确的。但是要把它推到山顶需要能量,这叫做活化能。

酶帮助你克服活化能。所以我看到你正在把那块巨石推上山。我说,西西弗斯,让我们在这块巨石下面装上轮子吧。这让你很容易把它推上山。所以你仍然会这样做。它只是让它更快更有效率。这就是我对酶的看法。所以它降低了活化能。好的。你同意吗?我同意。你还有什么想补充的打断吗?不,我会等到你说完。好的。所以酶,正如我们所说,是蛋白质。蛋白质是……

它们具有四级结构。那是什么?所以它们是一系列氨基酸。所以蛋白质是由氨基酸组成的。那是它们的单体。那是它们的一种……基本形式。是的。取决于氨基酸的顺序,将决定它们如何在二级、三级,然后有时不止一个……

蛋白质种类结合在一起并作为一个整体连接多个肽,所以……

这种蛋白质的结构将决定其形状。因此,形状将决定其功能。所以对于酶来说,就像你说的那样,它们在化学反应中通常所做的是,它们可以将两种底物结合在一起以产生产物,或者它们可以做相反的事情,将产物分解成两种底物。所以它们这样做的方式通常是它们有一个活性位点,一个

蛋白质区域,底物可以在那里进入并结合在一起,以允许该过程或化学反应发生。我现在告诉你这一点的原因是,它们是蛋白质,因此,如果你改变它们的结构,那

这会改变活性位点,因此它可能不再起作用了。所以如果你改变它的结构,你就会改变它的功能。正确。你如何改变它的结构?嗯,你可以在肌肉运动的背景下做到这一点的两种最常见的原因或两种常见方法是……

那里变得太热了。所以脱掉所有的衣服。所以肌肉变得非常热,因为你正在剧烈运动。因此,随着温度升高,酶,蛋白质开始改变其形状。因此,活性位点可能不会……

非常适合底物。在你说明第二个之前,你也可以争辩说,如果那样的话,如果可以的话,随着温度升高,它可能在短时间内会使酶更有效率并工作得更快。但是然后你可能会达到一个阈值,那时就像,哦,就像,你知道的,当你运动并且你的肌肉很冷时,对吧?

你会说,我不能很好地做到这一点。但是当你的肌肉温暖时,你会说,嘿,我可以做得更好,比太热的时候快得多,你感到疲劳,什么也做不了。酶在这方面也是如此。好的,所以温度是一个因素。另一个环境是什么?另一个重要的因素是pH值。所以……

氢离子的丰度。是的。所以这也会改变蛋白质的结构。就像我们之前说过的那样,如果你想到鸡蛋,鸡蛋清,那是蛋白质,改变它的结构会导致变性。我们通常通过将鸡蛋放在热板上看到这一点。透明的部分变成白色,那是变性的。或者如果你把它放入醋之类的酸中,它也会做同样的事情。

同样,如果你改变肌肉的环境,

变得太酸或温度超出范围,那么酶就会开始改变其结构,因此改变其功能,并且它可能无法像应该的那样工作。正如你所说,这将影响所有参与糖酵解和克雷布斯循环的酶。每一步。所以现在减少的ATP受到阻碍。精彩。精彩。天哪,你真棒。真棒。足够的赞美了吗?还有一件事,在我们继续之前,关于酶。哦,是的。如果,

如果你愿意让我这样做,在某些情况下,你可以使用酶作为诊断调查。例如?嗯……我的意思是,在运动生理学的背景下?不,在疾病的背景下。哦,好的。所以,如果你要,比如说,心脏病发作……

你的心脏肌肉,在这种情况下是心脏,但骨骼肌也含有它,例如肌酸激酶。所以激酶,实际上我后退一步。对于酶,我们通常在末尾用-ase命名。每当你听到-ase时,它通常指的是酶。现在,每当你听到激酶时,它通常指的是连接或断开磷原子。

是离子吗?不。磷酸分子。是的。所以每当你听到激酶时,这就是它的意思。现在,

潜在心脏病发作的常见诊断标志物是我们所说的肌酸激酶。它不像肌钙蛋白那么常见,但也可以使用肌酸激酶。它基本上是在说这些酶应该位于肌肉细胞的细胞质中。但是如果它们受损,我们谈到的膜就会破裂,所有这些酶都会溢出。它们可以溢出到血液中,你可以测量它。

医生可以测量它并说,嗯,由于某种原因,你的肌酸激酶水平很高。那一定意味着你的某个地方有肌肉损伤。通常它发生在胸痛之后。你会确信它来自心脏。你们刚刚都进行了剧烈运动。你也可以从肌肉中得到它。是的,酷。

好的,在我们深入探讨如何从这些燃料来源中产生ATP之前,让我们再聊聊这些燃料来源。我说蛋白质不是很好的燃料来源,但碳水化合物和脂肪往往是。所以你可以从一克蛋白质中获得4千卡的能量。碳水化合物也是如此,对吧?一克碳水化合物,你可以获得4千卡。什么是千卡?一千卡路里?是的。是的。

是的,但我甚至不想——这取决于你是否有大写K或小写k。让我们现在就——

把它看作是能量的同义词。好的。不管它的客观含义是什么,让我们假设从一克碳水化合物中你可以获得4千卡,蛋白质也是如此,但是对于脂肪,你可以获得9千卡。所以我想表达的重点是,与碳水化合物相比,你可以从脂肪中获得更多的能量。现在……

这仅仅与脂肪中可断裂键的数量有关。当我们观察碳水化合物时,你拥有最基本的简单糖,因为碳水化合物是复杂的糖。最简单的糖是,嗯,有三种,葡萄糖、果糖和半乳糖。果糖和半乳糖最终可以转化为葡萄糖。所以葡萄糖往往是我们经常提到的燃料来源。

所以我们考虑一下。现在,这种葡萄糖可以用来在肌肉中产生能量,或者肌肉可以决定储存它。现在,它将葡萄糖储存在哪里?在体内?是的。不,在脑海里。你之前谈到了植物,所以我们可以做……好的。让我们谈谈……在动物体内?在我们的肌肉中。糖原。糖原。所以葡萄糖以糖原的形式储存。现在,人们会问,为什么我们不能……

将葡萄糖保留为葡萄糖,并将其保留为葡萄糖。增加我们的葡萄糖水平。我现在经常说葡萄糖。原因是葡萄糖喜欢水。所以无论葡萄糖在哪里积累,水都会跟随。如果你在细胞中储存了大量的葡萄糖,你认为这意味着什么?嗯,它是……

是的。它会改变……渗透梯度。正确。水被拉入细胞,细胞膨胀,不是一件好事,可能会破裂,所有这些问题。所以如果我们将葡萄糖像乐高积木一样连接在一起,它就会减少渗透性,渗透性影响和活性,并且可以更好地储存。肌肉是一种……

糖原的储存区域,肝脏的储存区域,以及一点肾脏。但同样,今天我们目前关注的是肌肉。所以如果我想将葡萄糖储存在糖原中,这叫做糖原生成。这是有道理的。Genesis意为开始。如果我想分解糖原,将其恢复为葡萄糖,用于产生能量,这叫做糖原分解。所以裂解是分裂。现在,如果我们看看脂肪……

当你提到脂肪这个词时,人们会想到很多东西,对吧?通常脂肪是脂溶性物质。所以任何可以溶解在脂肪中或不溶解在水中的东西,基本上都是脂溶性的。当我想到这一点时,我会想到脂肪酸,对吧?

你还想到什么?磷脂。是的,磷脂和?胆固醇。是的,类固醇。类固醇。对,胆固醇是主要的类固醇,没错。但是当我们今天考虑能量时,我们只考虑脂肪酸,对吧?

和甘油三酯。现在,类似于葡萄糖以糖原的形式储存,脂肪酸可以以甘油三酯的形式储存。这叫做脂肪生成。然后,如果我们分解甘油三酯再次释放脂肪酸,这叫做脂肪分解。对吧?这很简单。是的。好的,轻而易举。所以——

我们现在有一个广告。蛋白质呢?我们忘记了吗?我们忘记了,因为它不是重要的能量来源。你可以进行蛋白质合成,也可以进行蛋白水解,对吧?所以你可以把它分解。我稍后会谈到使用氨基酸作为能量。

但另一个要点,我之前提到了,但我还要再说一遍,因为它非常重要。蛋白质、脂肪和碳水化合物都由碳、氢和氧组成。蛋白质还有一个额外的成分,那就是氮。但实际上,当你想利用蛋白质产生能量时,你必须去除氮,将其转化为尿素并排出体外。但实际上,碳、氢、氧。脂肪重要的原因

脂溶性而不是水溶性,而葡萄糖是水溶性而不是脂溶性,这仅仅与碳与氧的比例有关,碳水化合物的氧碳比更高,而脂肪的碳氧比更高,这仅仅改变了它的溶解度,对吧

现在,我们要做的就是阳光,就像我说的那样,通过光合作用将能量转化,基本上通过合成代谢推入键中,使植物生长,对吧?我们现在需要打破一些键以释放能量并转移它们。所以——

我们需要讨论一下这是如何发生以产生ATP的。首先,有三种主要的产生ATP的途径,对吧?有磷酸肌酸途径,有时也称为磷酸原途径。有糖酵解和氧化磷酸化。好的。对吧?那么磷酸肌酸途径,你对此了解多少?数量有限。

我以前听说过肌酸。是的。我听说运动员服用肌酸。你知道运动员是什么吗?我听说肌酸是……你听说过很多,但你没有读过很多。是谁告诉你这一切的?肌酸参与非常短时间的运动。是的。你还听说过其他什么吗?没有。

不,我现在就说到这里。好的。你是对的。所以告诉你的人绝对是正确的。所以当你——好的。

现在,我们知道我们需要大量的ATP来做所有事情,对吧?它是主要的能量货币。它不是唯一的能量货币,但它是主要的能量货币。因此,我们需要全天大量使用它。你今天还说过——我说过吗?为什么我们不——

ATP作为ATP?我正要这么说。好的。我正要问你一个问题,如果我们需要这么多,为什么我们不,你知道,我刚才说我们使用三种主要途径来制造它。因为现在,如果你要进行高能量的活动,我的意思是,上帝保佑,如果你要做一个波比跳,一个单一的波比跳。凯瑟琳·约翰逊为美国首批宇航员规划路线。

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你正在使用它,你储存的ATP。就像储存的ATP在一秒钟内就用完了,对吧?这就是你使用ATP的速度。这也是我完成波比跳的速度。好吧,我想12分钟后,你完成了你的第一个波比跳。但同样,我不是,这是,这不是让我取笑的播客。好的。嗯,

我的意思是,你使用ATP的速度非常快,这没有意义,因为我们需要全天大量使用它,特别是用于运动。为什么我们不储存大量ATP呢?这就是你问我的问题。好吧,有几个原因。首先,它是一种高反应性和高能量的分子。

所以你不想拥有很多。好的。因为……它可能会导致细胞破坏,细胞损伤。是的。而且因为它调节水的方式与葡萄糖相似。如果你有很多ATP,它会改变全身的水分平衡。也不是一件好事。所以我们进化出的方法是这三种机制,这三种途径可以按需大量产生ATP。好的。

所以第一个,也是最快的,就像你说的那样,最直接的,但我们没有很多,那就是磷酸肌酸或磷酸原途径。它的工作方式是

当你超快速使用ATP时,第三个磷酸的磷酸键中存在能量,对吧?三磷酸腺苷。断开最后一个磷酸,你已经释放了肌肉收缩的能量,但现在你有了二磷酸腺苷,没用,对我们来说没有能量。我们需要通过给予它另一个无机磷酸盐来补充。

我们这样做是因为我们的体内有肌酸。你可以通过摄入的肉类或补充剂获得它,它会保留额外的磷酸盐。所以当你使用ATP时,它可以将ATP交给ADP,将其再生为ATP。那么这是否意味着技术上第一种燃料只是一直存在的一点点ATP?

是的,运动的前一到两秒钟是你的储存ATP。然后你在接下来的13秒内依赖肌酸。差不多,是的。这只是断开磷酸盐以进入ADP,快速重新变成ATP。

有没有酶驱动这个断裂过程?好吧,你刚才说的是哪个酶传递……你提到了传递磷酸盐的酶。那是激酶。同样,它是肌酸激酶。肌酸激酶。这就是我们与心脏病发作一起讨论的那个。就是这样。所以就像你说的那样,它持续5到15秒。所以想想你做10米冲刺。好的。

对吧?5到15秒。但对于普通人来说,100米冲刺,对吧?或者如果你去健身房举重,它是一组能量,对吧?只是磷酸肌酸。然后我们就用完了。在你休息之前,你不会补充这个系统。哦,好的。所以你需要休息来补充磷酸肌酸系统。但假设你不想休息。巴顿,别休息,宝贝。正确。对吧?所以……

巴顿想做的是他想继续。他还有更多的组,他将继续进行这些重复。他将继续举重。我喜欢事情的发展方向。所以接下来你知道,救护车被叫来了。马特昏倒在地板上,紧紧抓住他的胸部。这对马特来说不是一个好地方。所以他现在需要招募另一个能量系统来产生ATP,那就是我现在

我知道我是在说它以特定的顺序发生。这三个系统实际上是同时发生的。只是每个系统最主要发生到什么程度。施加在其上的需求。是的。但它总是无时无刻不在发生。是的,那是对的。但是现在你开始招募或我应该说更依赖糖酵解途径或糖酵解。现在我们采用葡萄糖,这种美味的基本糖分子,并且

最终我们将葡萄糖转化为丙酮酸。现在,葡萄糖的化学结构是C6H12O6。六个碳,12个氢,六个氧。所以它是一个六碳分子。为了消化它,你刚刚吃了一个煮土豆。好的。煮土豆。是的。我不知道。这是你的赛前准备吗?所以其他人服用……

薯片?好吧,你谈到了植物。在过去的20分钟里,你一直在谈论阳光下的植物。所以我试图思考植物是如何储存多余的葡萄糖的?好吧,不是作为糖原,而是作为淀粉,对吧?是的,那是对的。所以作为土豆,是的。所以把它作为土豆。我们然后把它煮熟,无论你想把它捣碎、油炸还是煮沸。谁在乎?所以你消化它。你会怎么做?对我来说,这三种方法都可以。

但我绝对不会在锻炼时这样做。无论如何,你摄入了土豆,你消化了它,把它分解了。葡萄糖被吸收穿过肠道,现在它在血液中。所以在血液中,它遍布全身。你实际上需要它进入你的肌肉的第一件事,一般来说,

一般来说,是胰岛素。胰岛素会从胰腺中释放出来,以应对血糖升高。现在,一旦你,随着胰岛素的加入,允许葡萄糖进入细胞,它现在将沿着糖酵解途径下降。太棒了。是的。不,这是一个很好的开场白。所以,

最终,在这个糖酵解途径中大约有10个步骤。我们已经完成了。我们已经做了一集关于这个的节目。所以我们不会关注它,因为在身体的每个部位都是一样的。但我们在这里要强调的是,葡萄糖最终会变成一种叫做丙酮酸的东西。就像我之前说的那样,葡萄糖是一个六碳分子,它需要重新排列

为了能够,一,分解成两个以提供两个三碳分子,即丙酮酸。所以从一个葡萄糖中,你可以制造两个丙酮酸。但在那个过程中,我们需要做的是重新排列,允许氢,因为记住,葡萄糖是碳、氢、氧,C6H12O6,并去除氢。嗯哼。

在去除氢的过程中,你会得到两样东西,电子和质子。好的。所以在元素周期表上,让我们看看你基础化学知识有多好。氢在元素周期表上的元素是什么?第一个。那是第一个。非常好。所以你至少记得第一个。氦第二个。继续。不,就是这样。好的。

你认为我能走多远?可能到最后。是的,可能到最后。不,我不能走到最后。我想我可以走到30多岁,也许吧。我女儿三岁的时候可以走到36岁,除非她记不住前五个。这难道不令人沮丧吗?无论如何。所以……

我们想要去除氢,因为我们正在去除电子和质子。现在,氢作为元素周期表上的第一个元素,它只是一个质子,所以是一个正电荷,带有一个电子,一个负电荷。所以如果我要取这个氢,如果我取走电子,我剩下的就只有质子了。现在,这就是为什么当你在一张纸上写下H+带正电荷的氢时,你可以称之为氢离子。

或水合氢离子,对吧?或者你可以称之为质子。所以它们是同义词,质子和氢离子,对吧?因为我取走了电子。在这里理解这一点非常重要。所以当你将葡萄糖转化为丙酮酸时,最开始的部分,因为你需要重新排列葡萄糖分子,你实际上需要向其中投入能量。现在,马特,如果我向反应中投入能量,那就有一个名字,对吧?

当你向反应中投入能量时,这个名字是什么?吸能反应。是的,吸能反应。或吸热反应。对吗?是的,是的。所以基本上是吸收能量或吸收热量,对吧?原因是你已经投入了能量来进行重新排列,现在我们可以收获投资的回报。所以你投资两个ATP来做这件事,但我们获得了能量

我们在糖酵解结束时制造了4个ATP。是的,在我们到达丙酮酸的时候。如果我们投资两个但收获四个……

我们净赚多少ATP?两个。好的,太棒了。现在,其他的,所以这就是我们制造的方式,所以我刚才说我们已经完成了磷酸原系统。你现在需要通过糖酵解获得一些快速能量。这就是你如何做到这一点。你通过这个过程制造了两个ATP。但你在这里也做了一些投资,因为我们采用了两种叫做NAD和FAD的载体分子。

现在,NAD是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,FAD是黄素腺嘌呤二核苷酸。现在,NAD是B3,FAD是B2。维生素B3。维生素B3和维生素B2是FAD,对吧?这就是为什么如果你服用多种维生素,你会读到,B族维生素对能量有好处吗?因为它们在代谢中发挥作用,例如这两个分子,对吧?

它们的作用是携带分子来去除氢,对吧?现在,实际上,我们已经重新排列了葡萄糖。我们已经获得了两个净ATP的收益,但我们现在也正在去除氢。NAD将以其氧化形式存在。现在,我们需要定义一下。我们需要定义一下,对吧?所以我们需要讨论两个术语,氧化或氧化和还原,对吧?

氧化,我记得我本科时我的讲师,所以这是43年前的事,说,这不是43年前的事。谢谢你纠正我。每个人都认为我年纪很大。好吧,我不老。但无论如何,20年前,说利奥,对吧?L-E-O。那么你最喜欢的演员是谁,男性或女性?我从未想过这个问题。是莱昂纳多·迪卡普里奥,因为我在你的卧室里看到了你贴的海报。所以L-E-O,利奥。所以只要想想莱昂纳多·迪卡普里奥。

在《罗密欧与朱丽叶》还是《泰坦尼克号》?嘿,好的。哪个更好?你看过这两个吗?是的。你刚才是不是朝我竖起了大拇指,先生?我确实朝你竖起了大拇指,先生。你刚才是不是朝我竖起了大拇指,先生?我确实朝你竖起了大拇指,先生。顺便说一下,那是《罗密欧与朱丽叶》。可爱。加油站。是的。你最喜欢的《泰坦尼克号》场景是什么?是他变成冰柱而她却霸占着他们两人都能容身的巨大门的那一部分吗?

但她决定不让他上去?还是他抱着她的腰在船头的那一部分?是的,我认为是。那是因为你总是想象我和你吗?是的。好的。形成类似的东西。是的,是的。至少不是他画她裸体的那一部分,而你……好的,我不记得了。哦,是的,利奥,对吧?所以电子的损失是氧化。所以当一个分子失去这些电子时,它就被氧化了,对吧?是的。

好的。这叫做氧化。所以它不一定与氧有关。好问题。不,它没有。但氧气是电子受体。好的。所以电子的损失是氧化。有趣的是,它与氧气无关。好的。

但氧气擅长氧化物质,因为它会窃取电子。好的。对吧?这是一个重要的,你会称之为,反应物?是的,它是整个过程中最终的电子受体,这非常重要。但这很有趣,因为据推测,氧化过程之所以得名是因为氧气的存在。是的。我猜,对吧?是的,因为它可以氧化。是的。是的,就像你会说……

氧气氧化红细胞。这就是你所说的氧化剂。是的。是的。但让我们不要混淆人们。利奥,电子损失,氧化。

电子的获得是还原,对吧?这种氧化还原偶联对于NAD和FAD很重要。所以NAD以其氧化形式存在。所以它失去了一个电子。所以它是NAD+,对吧?因为负数消失了。所以你剩下一个正数,NAD+。现在NAD+的作用是……

它进入这个糖酵解过程,然后说,好吧,等待这个重新排列过程发生,这样我才能最好地窃取一些氢。NAD+的作用是从这个过程中窃取两个氢。记住,葡萄糖是C6H12O6。它可以窃取12个氢。它窃取了两个。

现在,当它窃取这两个时,它所做的是窃取一个完整的氢。这意味着质子和电子。所以现在它变成了NADH+。然后它只从第二个氢中取走电子。所以它使自己中和。所以它变成了NADH。所以现在它处于还原状态,因为它获得了电子,对吧?是的。

然后它将质子或游离氢离子释放到溶液中。现在,当我对你这么说时,马特,当我提到这个过程将氢离子释放到溶液中时,你的大脑会想到什么?好吧,那么溶液的技术上会变得更酸性。

是的,这就是当你在肌肉组织中进行大量快速糖酵解时可能发生的情况,pH值下降,对吧?它变得更酸性,因为氢离子浓度升高。现在,NADH正在抓住电子和质子。这很重要,因为在产生ATP的第三阶段,氧化磷酸化,

这是需要NADH的地方。但我们刚才谈到了糖酵解。我们已经产生了两个净ATP和两个NADH。太棒了。和两个丙酮酸分子。完美。两个三碳丙酮酸分子。让我在那里停一下。是的,先生。我猜你接下来要讲克雷布斯循环了。是的。

是的。好的,但让我在那里停一下。请。假设此时,我们不需要技术上的氧气参与任何这些过程。那是真的。所以我们在这里可以使用的一个术语是厌氧。所以你是在说糖酵解是ATP产生的厌氧形式?从技术上讲。绝对是的,是的。是的。

所以如果我们……然而NADH需要氧气来做它的……是的,稍后。是的。但如果我非常剧烈地运动,而我没有……所以这是一个梦想。是的,那是对的。而且我无法向我正在运动的肌肉输送足够的氧气。这并不奇怪。我可以使用秘鲁氧气吗?

去其他地方,而不是进入线粒体进入克雷布斯循环和电子传递链。所以实际上你是在说,因为,所以糖酵解不需要氧气,对吧?所以糖酵解,

即使你没有足够的氧气,你仍然会进行糖酵解来制造那两个ATP和两个NADH。我可能会说,在你身体的60%的细胞中,这正是发生的情况。正确。红细胞没有线粒体,所以它们只能通过这种方式产生ATP。是的。现在,这是一种快速产生ATP的方法,但你不会产生很多,对吧?是的。所以——

一般来说,我们不想永远这样做。就像你要跑马拉松,需要七到八个小时?你不会对这个感到满意。我也是。我认为我永远不会完成。你不会只想依赖糖酵解。现在,当我们在没有氧气的情况下这样做时,一切都很好,但我们正在制造NADH,对吧?而且

NADH需要去某个地方。所以实际上它会开始在细胞质中积累。是的,它会积累。但最终它想要做的是跳入线粒体,并将它窃取的电子和质子交给线粒体,以产生大量的ATP。但要做到这一点,需要氧气,我们稍后会讨论。但为了让我们知道,就像你说的那样,它需要氧气才能做到这一点。但你说如果我们没有足够的氧气……

NADH会积累。现在,如果NADH积累,这意味着,记住,我们从NAD+开始。它窃取质子和电子以制造NADH。如果我们不能将电子和质子交给线粒体,它就不能再生NAD+。我们需要……

更多NAD+才能进行糖酵解来制造两个ATP。所以实际上,如果没有氧气,你最终将无法制造这两个ATP。但是,就像你说的那样,丙酮酸可以去,别担心。一切都很好。我会像电子传递链一样行事。我会从你那里窃取质子和电子,NADH,将你再生为NAD+。所以你可以继续进行糖酵解。

但是当丙酮酸窃取电子和质子时,它会变成乳酸,对吧?所以当人们想到,哦,你知道,我刚刚在我的肌肉中产生了所有这些乳酸,这是一个有点误导的说法,因为你可能并没有产生所有这些乳酸。你产生了乳酸。但如果你看看乳酸,它,呃,它,呃,它,呃,

丙酮酸接受质子,以便它可以缓冲。它基本上有助于有效地缓冲溶液。所以它可以使它变得不那么酸性以产生乳酸。但乳酸会做什么?当我们产生乳酸时,一,它允许糖酵解发生。但乳酸会去哪里?它只是积累然后就结束了?好吧,我认为肌肉,如果我们在这里谈论运动和肌肉,我认为肌肉本身没有能力

重新配置?重新配置乳酸成有用的东西。是的。所以它可以做什么就是将乳酸释放到血液中。是的。然后乳酸可以被带回肝脏,你知道,这是身体的自私、无私的器官。是的。并为你将乳酸重新制造成葡萄糖。这是一个重要的……

持续的燃料来源。是的,你可以测量某人在运动期间的血液乳酸,对吧?这就是人们所做的,观察乳酸阈值等等。而且,因为我们谈到了氧气水平,这是厌氧的,如果你处于一种病理情况下,你没有向你的细胞输送足够的氧气,它们也会这样做。所以乳酸表明诸如

败血症或心力衰竭,因为你没有向细胞输送足够的氧气,然后它们必须进行厌氧呼吸,因为它们没有获得足够的氧气。太棒了,太棒了,是的。所以我认为这是一个很好的重点。所以我们现在已经谈到了磷酸原系统和糖酵解。我们现在需要继续讨论当有足够的氧气存在时以及氧化磷酸化。所以我们现在从两个厌氧途径转向一个需氧途径。

途径,氧化磷酸化。所以这将开始,好吧,我们已经从糖酵解中制造了NADH2,但是丙酮酸,两个三碳分子,我们从一个葡萄糖中制造的两个丙酮酸需要跳入线粒体并转化为乙酰辅酶A。

现在,当它这样做时,它实际上会产生更多的NADH。好的。只是这个第一个过程。是的。现在,因为我们将两个丙酮酸转化为两个乙酰辅酶A,我们制造了两个NADH。所以这是另一项投资。所以让我们也把这项投资拿走。所以我们刚刚制造了四个NADH,两个来自糖酵解,两个来自丙酮酸到乙酰辅酶A。

乙酰辅酶A进入克雷布斯循环,也称为柠檬酸循环,也称为三羧酸循环。所以它有三个主要名称。当丙酮酸转化为乙酰辅酶A时,它实际上是从两个三碳分子变成两个二碳分子。它只是失去了碳。这些碳去哪儿了?我猜是废气。哦,好吧。

那么人的废气是什么?二氧化碳。二氧化碳。完全正确。这就是原因。所以想想看。蛋白质、脂肪和碳水化合物由碳、氢和氧组成。NAD和FAD不断地夺取氢,留下碳和氧。因此,通过这种新陈代谢过程,我们不断地剩下二氧化碳,这是新陈代谢的燃料来源。我觉得这很美妙,对吧?CoA从哪里来?

CoA是通过另一种B酶添加的。所以还有另一种B族维生素参与其中,以帮助添加CoA。而且,CoA,你通常,这有点过于简化了,任何时候你需要穿梭这些代谢分子中的一个,你都需要一个CoA。好的。对吧?所以乙酰CoA的穿梭

它需要辅酶A来进行穿梭运动。好的。一般来说,这使得它更容易在不同的地方移动。所以……

乙酰辅酶A进行克雷布斯循环。这是一个循环,它从两个碳开始,然后添加碳等等。但归根结底,它在一个克雷布斯循环周期中只产生一个GTP分子。好的,这相当于一个ATP分子吗?是的,完全正确。所以它产生一个GTP分子,三个NADH分子。好的。

和一个FADH2。我根本没有谈到FAD。我说在糖酵解中,我们使用NAD+来制造NADH。在柠檬酸循环中,我们采用FAD,它仍然是其氧化形式,它像NAD一样偷取两个氢,

但这次它仍然是两个完整的氢。所以它从FAD变成FADH2。对,好的。所以它不像NAD那样释放质子到溶液中。但它仍然携带电子和质子,对吧?所以……

克雷布斯循环的重点是,是的,我们以GTP的形式产生少量ATP,这只是另一种类型的ATP。把它看作与ATP同义。但我们现在携带电子和质子,两个来自糖酵解,两个来自丙酮酸到乙酰辅酶A,

因为一个葡萄糖给我们提供了两轮柠檬酸循环,那就是六个NADH和两个FADH2。对。我们现在有很多了。所以实际上我们有,是多少?我们有10个NADH和2个FADH2被带到电子传递链。它在电子传递链上所做的是丢弃电子和质子。好的。

接下来会发生什么?电子会激发嵌入线粒体膜之一中的蛋白质。线粒体与其他细胞不同,对吧?因为线粒体曾经是一个细菌细胞。你能告诉人们一些关于线粒体结构的信息吗?线粒体与我们的细胞不同,

细胞膜,它是一个双层膜,就像一个质膜双层膜。它实际上有两个膜与之相关。所以有一个外膜和一个内膜。双层膜不意味着两层膜吗?是的,但它只是被整合到……所以

所以磷脂双分子层是一个单层膜。单层膜,但它有两面。是的,好的。而线粒体有两个膜。对,所以它有四面。四面。但我们不妨说两层膜。是的,没错。所以它有一个外膜和一个内膜,线粒体的内部我们称之为基质。

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谢谢。

对。你称之为……

两层膜之间的空间。哦,是的。如果你有一个外膜,然后在里面还有另一个膜,那么这两个膜之间就有一个空间。我称之为膜间隙。好的。需要注意的是,所有质子都将进入那里。好的。但是内层嵌入了所有这些结构。大多数是蛋白质,但我认为那里有一种脂质,对吧?是的。辅酶Q。

对吗?辅酶Q。是的,辅酶Q,我认为它更靠近膜间隙,但是是的。我认为它在他汀类药物中可能起着重要的作用。哦,好的。因为这就是他汀类药物可能与它们相互作用的地方,这就是有些人会感到肌肉酸痛或肌肉分解的原因。哦,有趣。所以这些辅酶是……

主要是蛋白质,但正如我刚才所说,还有一种脂质。而且,其中一些与铁和硫等金属有关,我认为。这有助于电子。对,对。所以实际上这些,我实际上没有回答你让我做什么。这里的想法是,如果你看一个细菌细胞,细菌通常会有,

两层膜和……像线粒体一样。是的,而且它也会有细胞壁。哦,所以它有细胞膜和细胞壁。是的,所以有时你可以区分……

革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌。因为细胞壁的存在?细胞壁的类型。我的意思是,革兰氏阳性菌通常具有较大的细胞壁,而革兰氏阴性菌则较小。但它们仍然与膜相关。所以这里的想法是,这曾经是一个

独立的细菌。但在动物进化中的某个时刻,它被整合到细胞中,它们通过一种共生关系协同工作,细菌为细胞产生能量,而细胞则提供它所需的东西。是的,完美。我认为你是对的,当我们都是单细胞生物时,我们融合在一起,生长和进化。所以

我们所做的是NADH和FADH2将质子和电子倾倒到内膜,这些蛋白质嵌在内膜中,并将电子传递给细胞色素蛋白。因为电子非常,嗯,它们是令人兴奋的,你称电子是什么?亚原子粒子。是的,是的。电子喜欢……

与事物相互作用,对吧?所以当你将电子交给蛋白质时,它会激发该蛋白质。它不能长时间保持它,因为它会损坏它,但它会激发它。所以当你将电子传递给链中的第一个蛋白质时,它会激发它。它激发它的程度如此之高,以至于它允许质子被泵入外膜和内膜之间的膜间隙。然后

细胞色素会说,哦,我已经受够了这个电子,把它传递给下一个,对吧?就像烫手山芋一样。所以当它传递这些电子时,蛋白质会变得兴奋,继续将质子泵入膜间隙。我们现在已经形成了质子梯度。我们在膜间隙中有大量的质子。由于扩散,它想要沿着浓度梯度下降,它通过与ATP合酶相关的通道来做到这一点。所以基本上就像一个……

像一条沟渠或像一个,呃,是的。就像,你已经泵送了,呃,

把水抽到山上到水坝里。是的。然后你让它沿着梯度下降来驱动涡轮机。是的,完美。质子旋转的涡轮机,它们确实旋转它。如果你用电子显微镜观察,你会看到当质子沿着梯度移动时,它会旋转一个产生ATP的涡轮机,并且会产生大量的ATP。所以实际上,对于每个NADH,

你产生2.5个ATP。好的。对于每个FADH2,你产生1.5个ATP。所以我们可以……我们可以在这里快速计算一下吗?从头到尾?是的,很简单。好的,所以……

糖酵解,我们净获得了两个ATP和两个NADH。所以这两个NADH,如果你乘以2.5,因为它产生2.5个ATP,然后加上2个ATP,你就会得到糖酵解的7个ATP。记住,7个ATP。你将丙酮酸转化为乙酰辅酶A,这产生了两个ATP,乘以2.5,得到5个ATP,对吧?所以到目前为止,7加5等于12个ATP。

然后在克雷布斯循环中,我们产生了两个GTP。所以是14个。我们产生了六个NADH乘以2.5。那是15个。对。所以到目前为止是多少?那是31个。是的。对。呃,

然后FADH+,我说两个,对不起。是的,FADH2乘以,所以我们产生了两个,乘以1.5,那就是3个。我们最终会产生大约32到34个ATP分子。总共,是的。对吧?每个葡萄糖分子。每个葡萄糖分子。现在,事情是这样的,但我们需要氧气才能使整个过程发生,因为……

例如,如果你和我玩烫手山芋,对吧?这个土豆很烫。假设你和我,我是倒数第二个接土豆的人,但你是最后一个人。所以所有这些人都在传递土豆。它非常烫。所以我把它扔给你。你没有人可以传递它。所以你要么把手烫坏,对吧?所以伤害你自己。或者你必须找到某人来传递那个土豆。

幸运的是,你旁边有一个垃圾桶,你把土豆扔进垃圾桶,对吧?在这种情况下,这个垃圾桶是氧气。把氧气称为垃圾桶有点苛刻。它是垃圾。所以氧气是最终的电子受体。它吸收电子和

这使得它成为O负,对吧?因为你刚刚吸收了一个负电子。但幸运的是,它还可以结合大量的正质子。这可以说是来自水坝。没错。所以现在当你混合负氧,负O和正H时,你会得到……

中性水。可爱。漂亮。这不是完美的结果吗?所以我们从整个产品中制造水。只有在有氧气的情况下才会这样。所以如果氧气不足,就像你之前说的那样,它就会全部堵塞。NADH会积累。这意味着它是一个负调节剂。所以在这里我们将开始讨论负调节剂,对吧?所以如果你有太多的NADH,它会使整个过程停滞。是的。它是抑制性的,对吧?是的。

但这是在氧气不足的情况下。正如你所说,丙酮酸吸收了NADH,再生了更多的NAD+并产生了乳酸。这就像一个安全阀。完美。只是为了让你仍然能够制造足够的ATP来……

但这显然表明这是一种更有效的产生ATP的方法。是的,你制造了更多,对吧?现在,假设,假设你进行运动,对吧?你正在摄取,你拥有所有这些燃料,你正在制造ATP,你已经使用了磷酸原系统,你已经使用了糖酵解,你已经使用了有氧呼吸。我们只谈到了

在这个过程中,对吧?哦,是的。但我们说还有脂肪,甚至在某种程度上还有蛋白质。所以好消息是……

克雷布斯循环是所有新陈代谢的中心点,关键点。条条大路通罗马。漂亮。没错。条条大路通罗马。所有代谢途径都通向克雷布斯循环。所以不仅葡萄糖会进入克雷布斯循环,你还可以从甘油三酯中提取脂肪酸并将其扔进克雷布斯循环。甘油三酯会分解成两部分,不是吗?

所以你分解成脂肪酸,还有甘油。甘油部分会反馈到糖酵解中,脂肪酸会进入乙酰辅酶A。完美,是的。所以,你知道,我们之前说过,当你分解甘油三酯时,这叫做脂解,对吧?现在,就像你说的,当你释放脂肪酸……

脂肪酸可以转化为乙酰辅酶A。这个过程叫做β-氧化,这是一个广泛的逐步过程。但实际上,一定长度的脂肪酸可以转化为乙酰辅酶A并进入克雷布斯循环。就像我说的,甘油是甘油三酯的骨架,它会进入糖酵解。所以这很好。所以它完美地跳进去了。蛋白质可以分解成氨基酸。他们

它们实际上可以作为Ciro Coe跳进去。它们可以跳入克雷布斯循环的多个步骤,甚至可以跳入……

在某种程度上,糖酵解。所以氨基酸也可以在多个步骤中跳入。所以好消息是克雷布斯循环是所有营养类型都可以跳入的中心点。漂亮。以补充任何需要发生的事情。现在,如果你有足够的ATP,假设你已经产生了,你已经完成了你的运动,你已经产生了所有你需要的能量,然后你休息了,对吧?是的。

你的身体会积累比它需要的更多的ATP,比它需要的更多的NADH和FADH2,并且由于溢出的氢离子,它会产生大量的酸,对吧?所有这些都是我们讨论过的所有事物的负调节剂。所有那些……

接下来的步骤。是的。是的。所以它们都会产生负反馈,这是有道理的。就像许多稳态一样,最终产物会产生负反馈。就像上一集一样,我们谈到了稳态。最终产物会对上游产生负调节。完全有道理。相反的是,如果你有很多ADP,

它表示我需要能量,所以如果有很多NAD+,它会对上游产生正调节,如果你的pH值更高,它会对上游产生正调节,所以

所以反面也是正确的。所以这些也是一些主要的调节剂。现在,我这里有一个有趣的事实,我想看看你的想法,对吧?所以你可以计算有氧呼吸产生ATP的效率,对吧?也就是说,如果我要取一定量的葡萄糖,对吧?

从该葡萄糖可以产生的总能量中,有多少实际上转化为ATP?你有什么想法吗?如何测量它?不,只是一个百分比。就像从葡萄糖分子可以产生的总能量一样。燃料来源?是的。特别是葡萄糖。如果你看……

可能的卡路里数量。如果你看汽油。哦,我们来了。我希望这不是你正在使用的燃料来源。不,但这强调了,我认为,你在这里想说的话。所以如果你使用汽油,它是一种碳氢化合物。好的,是的。但它正在使用。仍然不使用它。它正在使用。所以在你的引擎中,在你的汽车中,你正在使用它来产生工作。是的。好的。但它是在放热或释放能量的方式下产生的。是的。

但在燃烧中。所以它有点像爆炸,但所有事情都是一次完成的。那里有很多热量。所以我认为它通过热量损失了很多能量。汽油大约是23%。我可以,

请纠正我。我不会纠正你。我不知道。听众们,请纠正我。我认为柴油效率略高。是的。但是当我们去……当你提到效率时,你的意思是……你获得更多能量。当你燃烧它时,你正在使用……你最终使用了总可能能量的23%……正确。……来推动汽车,来移动汽车。是的,没错。其余的都会变成热量和光线,我想……

未使用的来源,然后是废气等等。好的,我在做。我喜欢这个。唯一不同的是,我只想说在人体中,我们不做燃烧式化学过程,因为你会把你的细胞炸开。所以我们做我们的释放能量

非常逐步地。这就是为什么我们有10个步骤来进行糖酵解。没错。没错。它不像,砰。没错。没错。好的。这是一个很好的观点。所以这是我最初的问题。我会猜60%左右。60?是的。低得多。

所以它是你可能获得的总ATP的34%。你只通过有氧呼吸从葡萄糖分子中获得34%,对吧?所以这是通过有氧呼吸进行的。其余的66%是热量。哇。对吧?这就是为什么你的肌肉在制造ATP和使用ATP时会很快变热。

因此,为什么热量需要通过血液循环消散。当你的血管扩张时,你会变得非常红,因为你产生的热量是肌肉可利用能量的两倍。这很酷,不是吗?确实很酷。

这就是我所拥有的,因为在未来的剧集中,我们将实际更详细地介绍激素调节、新陈代谢,以及途径的细节。只有一件事与热量有关,只是为了强调一个有趣的原理,那就是当我们回到电子传递链时,即产生ATP的最后阶段,

你谈到了他们用电子玩烫手山芋的一系列蛋白质。在……我的意思是,这在成年人中并不常见,但在儿童、婴儿中,他们有一种脂肪蛋白

叫做棕色脂肪。你听说过这个吗?是的,我有。我相信在你我共同撰写的书中,有一章是关于棕色脂肪的。是的,我们确实介绍了体内不同类型的脂肪。所以白色脂肪混合棕色脂肪,然后是皮下或内脏的位置,以及它们如何做不同的事情。但是对于棕色脂肪,你可能听说过它在产热中起作用。是的。所以它确实……

为婴儿提供温度调节,因为在这个阶段它能够调节自身的温度,所以这对线粒体有什么好处,对不起,蛋白质,是的,所以蛋白质,它所做的是实际上会解偶联其中一个烫手山芋过程,哦,好的,所以它会阻止它继续进行,并且

所以它仍然能够推动事物前进,但它不会驱动涡轮机,它会停止。它降低了ATP的效率,但增加了热量。热量。哦,这很有趣。所以这也发生在一些冬眠的动物身上,这就是它们在冬季保持温暖的方式。那么你知道它们是否会积累更多的氧化应激吗?

氧化自由基?不确定。所以我问我们亲爱的听众的问题是,因为电子非常活泼,如果你没有像氧气这样的好的末端受体,它可能会被其他分子吸收。它可以包括氧气,但也可以是其他分子,它可以产生活性氧。是的,这是——

是的,这就是你谈论抗氧化剂的地方,对吧?是的。因为这些。是的,没错。这就是像维生素A这样的东西可以帮助减少在这种情况下产生的氧化应激的地方等等。但是如果你发生线粒体解偶联,它会导致活性氧增加。是的。有趣的是知道这一点。好吧,这是衰老理论之一?衰老。

衰老和神经退行性疾病。我还记得当我做帕金森病博士学位的时候,你知道,那是15年前,不,是的,我想是15年前。天哪。他们正在谈论

线粒体相关的蛋白质如何有效地解偶联它,并且你积累了活性氧。因为神经元很容易受到活性氧的影响,并且活性氧通常会导致级联事件,其中它

破坏一个,使它成为活性氧,破坏下一个,使它成为活性氧,并继续滚雪球。滚雪球,没错。这就是他们认为的。所以我认为这可能在帕金森病、阿尔茨海默病和某些神经退行性疾病中起作用。这只是为人们提供的一点补充说明。但是,马特,那是生物能量学。

在运动生理学中。我们将做更多部分。下一集我们将要做的运动代谢,将更详细地介绍。你能相信吗?更多关于我们刚才讨论的内容的细节。我们还将研究运动生理学背景下新陈代谢的激素调节。所以马修,谢谢你,我的朋友。亲爱的听众请给我们一个五星评价,留下积极的评论,

发送电子邮件至[email protected]。您可以访问我们的网站并通过我们的网站发送电子邮件给我们,drmattdrmike.com.au。您可以在所有好坏参半的大多数社交媒体平台上关注我在社交媒体上的账号drmiketorovic,D-R-M-I-K-E-T-O-D-O-R-O-V-I-C。

是的,我们将在今年年底发行一本书。随着我们接近发行日期,我们将开始增加宣传力度,并将更多地讨论它。我们甚至可能会让你品尝一些章节等等,但请关注这个空间。当我们发行这本书时,请购买它。我们真的希望如此。迈克尔,为你报名。我会的,我会为你报名的。那不会。

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朋友们,欢迎来到加州彩票的轻松刮刮乐。我们今天有一位特别的嘉宾,刮刮乐刮刮大师胡安。胡安,你已经掌握了713种轻松刮刮的方法。令人印象深刻。你是怎么做到的?好吧,我从一枚硬币开始,然后尝试用吉他拨片。我甚至曾经用过仙人掌。我可以使用任何东西来刮。甚至这个麦克风。看?看?好吧,就是这样。无论你如何刮,刮刮乐都很有趣。来自加州彩票的刮刮乐。一点游戏可以让你的一天变得美好。

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