1) Hukum pertama termodinamika: energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lain tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
2) Ada berapa bentuk energi? Banyak: listrik, pancaran, mekanik ... untuk menjawab pertanyaan ini, khususnya, kita harus berkonsentrasi terutama pada energi kimia dan panas.
3) Karena banyak bentuknya yang saling dapat diubah (lihat poin 1), energi lebih mudah dinyatakan dengan satu satuan energi.Meskipun ada banyak satuan energi, yang paling umum digunakan dalam biologi adalah kilokalori (kkal) dan kilojoule (kJ) Oleh karena itu ketika kita berbicara tentang kalori kita berbicara tentang energi, belum tentu energi panas!!
4) Tubuh manusia adalah mesin panas, apakah itu membakar nutrisi seperti pemanas untuk menghasilkan energi? Tentu saja tidak; tubuh manusia menggunakan nutrisi (energi kimia potensial) untuk memperoleh energi kimia potensial yang tersedia secara cepat sesuai kebutuhan, melalui sintesis ATP. Selama proses yang melelahkan ini, bagian penting dari energi (sekitar 60%) pasti hilang dalam bentuk panas.
5) Mengapa ATP adalah molekul dengan energi kimia potensial Karena secara kimiawi tidak stabil, seperti batu di tepi jurang: "hanya dorongan" dan melepaskan sejumlah besar energi (ini untuk membuat ide). Jelas tidak semua ATP diproduksi dan digunakan secara instan, tetapi kecepatan sintesis dan penggunaan bergantung pada kebutuhan metabolisme.
6) Oleh karena itu, mulai dari sumber energi kimia potensial (nutrisi) tubuh memperoleh energi kimia potensial (ATP), yang pada gilirannya digunakan untuk menghasilkan energi kimia (diperlukan, misalnya, untuk aktivitas enzim yang mengatur berbagai reaksi seluler. ), kinetika (karena tubuh manusia bergerak) dll. Sebagian energi "hilang" dalam bentuk panas (tanda kutip, karena panas ini penting untuk kehidupan organisme, sebagaimana dibuktikan oleh kedinginan, di mana seseorang secara sukarela mengkonsumsi energi kimia untuk mengembangkan energi panas; reaksi kimia dan enzimatik, pada kenyataannya, sangat sensitif terhadap suhu). Jika diperlukan, tubuh manusia juga memiliki kemampuan untuk menyimpan sejumlah energi penting, mensintesis nutrisi baru dan menyimpannya sebagai cadangan (glikogen dan trigliserida cadangan). Semua proses kehidupan terkait dengan transformasi energi!
7) Ketika tubuh manusia sehat, itu adalah mesin yang berbatasan dengan kesempurnaan. Oleh karena itu, kita harus mengharapkan bahwa jumlah energi yang "hilang" dalam bentuk panas sebanding dengan jumlah energi kimia yang dilepaskan. Untuk apa yang telah dikatakan, panas yang dihasilkan oleh tubuh manusia mencerminkan aktivitas metabolismenya: jika kita banyak berlari, produksi energi meningkat, akibatnya panas yang dihasilkan dan kecepatan pembuangannya juga meningkat (suhu internal, seperti disebutkan, harus tetap hampir konstan).
8) SETELAH TUGAS INI
9) Untuk menilai kebutuhan makanan yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi suatu organisme, perlu di satu sisi untuk menentukan jumlah energi kimia yang terkandung dalam makanan dan di sisi lain jumlah energi yang dikonsumsi organisme selama kegiatannya.
10) Dari oksidasi lengkap in vivo asam palmitat (asam lemak) menjadi CO2 dan H2O, total 131 molekul ATP dihasilkan; beberapa molekul dihabiskan untuk aktivasi asam lemak. Pada akhirnya, dari oksidasi Beta satu mol asam palmitat (256 gram), 129 mol ATP, sejumlah CO2 dan sejumlah air diperoleh.
11) Jika kita membakar satu gram lemak dalam bom kalorimetri, pembakaran membutuhkan konsumsi oksigen dan menghasilkan karbon dioksida dan air (seperti yang terjadi pada organisme), sehingga tubuh manusia memperoleh jumlah asam palmitat yang sama dari energi yang dikeluarkan oleh pembakaran, tentu tidak dalam bentuk panas, tetapi jumlah energi yang diperoleh juga dengan memperhitungkan jumlah yang terdispersi sebagai panas, selalu sama (ingat poin satu?!). Secara khusus, 9,45 Kkal. Pada tingkat ini, bagaimanapun, perlu untuk mengurangi Kkal yang hilang untuk pencernaan dan metabolisme lemak. Untuk alasan ini, asupan energi 9 Kkal per gram diperkirakan untuk lipid, sedikit lebih rendah dari yang dikembangkan oleh pembakaran. Jika kita menganggap bahwa satu mol ATP menghasilkan 7,3 KCal, dari 256 gram asam palmitat kita memperoleh "energi kimia potensial sekitar 941,7 KCal, jadi sekitar 60%" energi potensial "hilang" sebagian besar dalam bentuk panas dan untuk sebagian kecil untuk pencernaan dan metabolisme asam lemak.
12) Ditetapkan bahwa organisme manusia berasal dari makanan jumlah energi yang sama yang berkembang ketika dibakar dalam bom kalorimetri (untuk protein, pada kenyataannya, diskusi lebih rumit, tetapi ini bukan tempat untuk membicarakannya) - al bersih dari jumlah energi yang hilang untuk mencerna dan memetabolismenya - pertanyaan tentang bagaimana menetapkan konsumsi energi harian organisme tetap terbuka. Untuk melakukan ini, ada teknik yang berbeda, seperti kalorimetri langsung (evaluasi pengeluaran energi mulai dari pengukuran dispersi panas subjek yang ditempatkan di ruangan yang dilengkapi dengan tepat) dan tidak langsung (evaluasi pengeluaran energi melalui pengukuran variasi dalam konsentrasi "oksigen dan karbon dioksida dalam gas pernapasan)
