Termogenese - Thermogenesis

For ikke å forveksle med termogenerering .

Termogenese er prosessen med varmeproduksjon i organismer. Det forekommer hos alle varmblodige dyr, og også i noen få arter av termogene planter som den østlige skunkålen , Voodoo-liljen ( Sauromatum venosum ) og de gigantiske vannliljer av slekten Victoria . Lodgepole furu dverg misteltein, Arceuthobium americanum , sprer frøene eksplosivt gjennom termogenese.

Typer

Avhengig av om de er igangsatt gjennom bevegelse og bevisst bevegelse av musklene , kan termogene prosesser klassifiseres som ett av følgende:

  • Treningsassosiert termogenese ( EAT )
  • Ikke-treningsaktivitetstermogenese ( NEAT ), energi brukt på alt som ikke sover, spiser eller sportslignende trening.
  • Diettindusert termogenese ( DIT )

Skjelvende

En metode for å øke temperaturen er gjennom skjelving . Det produserer varme fordi omdannelsen av den kjemiske energien til ATP til kinetisk energi får nesten all energien til å vises som varme. Skjelving er prosessen der kroppstemperaturen til dvalepattedyr i dvale (for eksempel noen flaggermus og markekorn) økes når disse dyrene kommer ut av dvalemodus.

Ikke skjelvende

Aktiveringskaskade av termogenin i celler i brunt fettvev

Ikke-rystende termogenese forekommer i brunt fettvev (brunt fett) som er tilstede i nesten alle eutherianere ( svin er det eneste unntaket som er kjent for tiden). Brunt fettvev har et unikt koblingsprotein ( termogenin , også kjent som koblingsprotein 1) som gjør at koblingen av protoner ( H + ) kan bevege seg nedover mitokondriell gradient fra syntesen av ATP, og dermed tillate energien å bli spredt som varme.

I denne prosessen fjerner stoffer som frie fettsyrer (avledet fra triacylglyseroler ) purin (ADP, BNP og andre) inhibering av termogenin, noe som forårsaker en tilstrømning av H + til matriksen til mitokondrion og omgår ATP -syntasekanalen . Dette kobler oksidativ fosforylering , og energien fra protonens drivkraft forsvinner som varme i stedet for å produsere ATP fra ADP, noe som vil lagre kjemisk energi til kroppens bruk. Termogenese kan også produseres ved lekkasje av natrium-kaliumpumpen og Ca 2+ pumpen. Termogenese bidrar til meningsløse sykluser , for eksempel samtidig forekomst av lipogenese og lipolyse eller glykolyse og glukoneogenese . I en bredere sammenheng kan meningsløse sykluser påvirkes av aktivitets-/ hvilesykluser som Summermatter -syklusen .

Acetylkolin stimulerer muskler til å øke stoffskiftet .

De lave kravene til termogenese betyr at frie fettsyrer for det meste trekker på lipolyse som metode for energiproduksjon.

En omfattende liste over mennesker og musegener som regulerer kaldindusert termogenese (CIT) i levende dyr ( in vivo ) eller vevsprøver ( ex vivo ) er satt sammen og er tilgjengelig i CITGeneDB.

Regulering

Ikke-rystende termogenese reguleres hovedsakelig av skjoldbruskhormon og det sympatiske nervesystemet . Noen hormoner, som noradrenalin og leptin , kan stimulere termogenese ved å aktivere det sympatiske nervesystemet. Økende insulinnivåer etter å ha spist kan være ansvarlig for diettindusert termogenese ( termisk effekt av mat ). Progesteron øker også kroppstemperaturen.

Se også

Referanser

  1. ^ Rolena AJ deBruyn, Mark Paetkau, Kelly A. Ross, David V. Godfrey & Cynthia Ross Friedman (2015). "Termogenese-utløst frøspredning i dverg misteltein" .
  2. ^ Levine, JA (desember 2002). "Termogenese uten trening av aktivitet (NEAT)". Beste praksis og forskning. Klinisk endokrinologi og metabolisme . 16 (4): 679–702. doi : 10.1053/beem.2002.0227 . PMID  12468415 .
  3. ^ Stuart Ira Fox. Menneskelig fysiologi. Tolvte utgave. McGraw Hill. 2011. s. 667.
  4. ^ Hou, Lianjie; Hu, Ching Yuan; Wang, Chong (april 2017). "Gris har ingen brun fettvev" . FASEB Journal . 31 (S1). doi : 10.1096/fasebj.31.1_supplement.lb695 .
  5. ^ Hayward, John S .; Lisson, Paul A. (1992). "Evolusjon av brunt fett: dets fravær i pungdyr og monotremes". Canadian Journal of Zoology . 70 (1): 171–179. doi : 10.1139/z92-025 .
  6. ^ Cannon, B .; Nedergaard, J. (2004). "Brunt fettvev: funksjon og fysiologisk betydning" . Physiol. Rev . 84 (1): 277–359. doi : 10.1152/physrev.00015.2003 . PMID  14715917 . S2CID  14289041 .
  7. ^ Morrissette, Jeffery M .; Franck, Jens PG; Block, Barbara A. (2003). "Karakterisering av ryanodinreseptor og Ca 2+ -ATPase -isoformer i det termogene varmeelementet til blå marlin ( Makaira nigricans )" . Journal of Experimental Biology . 206 (5): 805–812. doi : 10.1242/jeb.00158 . ISSN  0022-0949 . PMID  12547935 .
  8. ^ G, Solinas; S, Summermatter; D, Mainieri; M, Gubler; L, Pirola; Mp, Wymann; S, Rusconi; Jp, Montani; J, Seydoux (2004-11-19). "Den direkte effekten av Leptin på skjelettmuskeltermogenese medieres av substratsykling mellom De Novo Lipogenesis og lipidoksidasjon" (PDF) . FEBS Letters . 577 (3): 539–44. doi : 10.1016/j.febslet.2004.10.066 . PMID  15556643 . S2CID  18266296 .
  9. ^ Summermatter, S .; Handschin, C. (november 2012). "PGC-1α og trening i kontroll av kroppsvekt" . International Journal of Obesity . 36 (11): 1428–1435. doi : 10.1038/ijo.2012.12 . ISSN  1476-5497 . PMID  22290535 .
  10. ^ Evans SS, Repasky EA, Fisher DT (2015). "Feber og termisk regulering av immunitet: immunsystemet føler varmen" . Naturanmeldelser Immunologi . 15 (6): 335–349. doi : 10.1038/nri3843 . PMC  4786079 . PMID  25976513 .
  11. ^ Li, Jin; Deng, Su-Ping; Wei, Gang; Yu, Peng (2018). "CITGeneDB: en omfattende database med mennesker og musegener som forbedrer eller undertrykker kaldindusert termogenese validert av forstyrrelseseksperimenter på mus" . Database . 2018 . doi : 10.1093/database/bay012 . PMC  5868181 . PMID  29688375 .
  12. ^ CITGeneDB

Eksterne linker