Forbrændingsrækkefølge af næringsstoffer

[BlaziN]

Hej alle

Jeg har biologi B på gymnasiet og vi har om fysiologi - dertil spørger læreren hvilken rækkefølge næringsstofferne forbrændes (her tænkes kun kulhydrat, fedt og protein) og vi får af vide at rækkefølgen er kulhydrat, fedt og protein.

Jeg spurgte så om rækkefølgen ikke var kulhydrat først, protein i en lille mængde indtil kroppen begynder omsætningen af fedt. dette var læren lidt i tvivl om, så læreren sagde jeg kunne prøve at finde ud af det. Nu har jeg søgt lidt rundt og er umiddelbart kommet frem til rækkefølgen er kulhydrat, fedt og protein, men det står ikke direkte.

Her på siden får jeg så læst link

og får læst "Man er i en katabolsk tilstand når kroppens nitrogen balance bliver negativ og når kroppens glukose depoter er tømte; så bliver protein nedbrudt og omdannet til glukose. Det sker når f.eks. efter træning, efter søvn eller ved sulte tilstand. Så det betyder ikke kun ingen muskelopbygning, det betyder muskelNEDBRYDNING"

der var også en henvisning til en artikel, men linket virker desværre ikke mere

vil det sige, at man kan sige proteinnedbrydningen kun afhænger om man er i nitrogenbalance, er nitrogen balancen ofest negativ ved hård fysisk træning.

hvad er den generelle nedbrydningsrækkevølge?

figurer og kildehenvisninger ville være skønt!

på forhånd tak

[AndreasH]

Glucose vil omsættes afhængig af tilgængeligheden, efter et måltid der indeholder stivelse eller glucose, vil kroppens forbrænding typisk ændres så den bruger mere glucose end ellers. Når glucose forbrændingen er lav vil fedt forbrændingen til gengæld stige for at kompensere for manglende glucose tilgængelighed. Protein omsættes hele tiden og vil dermed og hele tiden være med i regnskabet, men typisk kun som en mindre aktør end de andre. Protein nedbrydningen kan opreguleres ved mangel på glucose samt ved meget stort proteinindtag.

Vil mene at der er forkert at sige at kroppen har en bestemt rækkefølge. Vil foretrække at sige at kroppen bruger det den kan når den kan det, men at det er kulhydrat som kan nedbrydes hurtigst og samtidigt er for højt blodsukker skadeligt.

Mvh Andreas

[tann3r]

Hvonår og hvad kroppen nedbryder kommer også an på om kroppen arbejder anaerob eller aerob.

[BlaziN]

Hvonår og hvad kroppen nedbryder kommer også an på om kroppen arbejder anaerob eller aerob.

jep, men nu tænkes der bare en almindelig dag, dvs. primært aerob

tak andreasH, det giver også meget god mening, har du evt. en kilde?

nu kom jeg til at tænke på om hvilken proces der der er mest energikrævende for kroppen for at få glukose. er det omsætningen af fedt eller omsætningen af proteiner der er mest energikrævende? Og hvor energikrævende er det fx at få triglycerider omdannet til fedtsyrer og videre til ketonstoffer?

fornemmer mine biologibøger er beskrevet meget generelt, men det er jo også kun B-niveau

[tjr]

nu kom jeg til at tænke på om hvilken proces der der er mest energikrævende for kroppen for at få glukose. er det omsætningen af fedt eller omsætningen af proteiner der er mest energikrævende?

Når du forbrænder fedt (triglycerider) frigøres 1 molekyle glycerol. Glycerol indgår i glukoneogenesen på et højere trin end laktat og aminosyrer. Omdannelsen af glycerol er altså mindre energikrævende.

Fedtsyrene kan ikke omdannes til glucose (acetyl CoA kan ikke omdannes til pyruvat).

Kig evt. i "Biochemistry" af Lubert Stryer m.fl. 5th edition, afsnit 30.3.1.

[tjr]

Kig evt. i "Biochemistry" af Lubert Stryer m.fl. 5th edition, afsnit 30.3.1.

30.3.1. Metabolic Adaptations in Prolonged Starvation Minimize Protein Degradation

What are the adaptations if fasting is prolonged to the point of starvation? A typical well-nourished 70-kg man has

fuel reserves totaling about 161,000 kcal (670,000 kJ; see Table 30.1). The energy need for a 24-hour period

ranges from about 1600 kcal (6700 kJ) to 6000 kcal (25,000 kJ), depending on the extent of activity. Thus, stored fuels

suffice to meet caloric needs in starvation for 1 to 3 months. However, the carbohydrate reserves are exhausted in only a

day.

Even under starvation conditions, the blood-glucose level must be maintained above 2.2 mM (40 mg/dl). The first

priority of metabolism in starvation is to provide sufficient glucose to the brain and other tissues (such as red blood

cells) that are absolutely dependent on this fuel. However, precursors of glucose are not abundant. Most energy is stored

in the fatty acyl moieties of triacylglycerols. Recall that fatty acids cannot be converted into glucose, because acetyl CoA

cannot be transformed into pyruvate (Section 22.3.7). The glycerol moiety of triacylglycerol can be converted into

glucose, but only a limited amount is available. The only other potential source of glucose is amino acids derived from

the breakdown of proteins. However, proteins are not stored, and so any breakdown will necessitate a loss of function.

Thus, the second priority of metabolism in starvation is to preserve protein, which is accomplished by shifting the fuel

being used from glucose to fatty acids and ketone bodies (Figure 30.16).

The metabolic changes on the first day of starvation are like those after an overnight fast. The low blood-sugar level

leads to decreased secretion of insulin and increased secretion of glucagon. The dominant metabolic processes are the

mobilization of triacylglycerols in adipose tissue and gluconeogenesis by the liver. The liver obtains energy for its own

needs by oxidizing fatty acids released from adipose tissue. The concentrations of acetyl CoA and citrate consequently

increase, which switches off glycolysis. The uptake of glucose by muscle is markedly diminished because of the low

insulin level, whereas fatty acids enter freely. Consequently, muscle shifts almost entirely from glucose to fatty acids for

fuel. The b-oxidation of fatty acids by muscle halts the conversion of pyruvate into acetyl CoA, because acetyl CoA

stimulates the phosphorylation of the pyruvate dehydrogenase complex, which renders it inactive (Section 17.2.1).

Hence, pyruvate, lactate, and alanine are exported to the liver for conversion into glucose. Glycerol derived from the

cleavage of triacylglycerols is another raw material for the synthesis of glucose by the liver.

Proteolysis also provides carbon skeletons for gluconeogenesis. During starvation, degraded proteins are not replenished

and serve as carbon sources for glucose synthesis. Initial sources of protein are those that turn over rapidly, such as

proteins of the intestinal epithelium and the secretions of the pancreas. Proteolysis of muscle protein provides some of

three-carbon precursors of glucose. However, survival for most animals depends on being able to move rapidly, which

requires a large muscle mass, and so muscle loss must be minimized.

How is the loss of muscle curtailed? After about 3 days of starvation, the liver forms large amounts of acetoacetate and

d-3-hydroxybutyrate (ketone bodies; Figure 30.17). Their synthesis from acetyl CoA increases markedly because the citric

acid cycle is unable to oxidize all the acetyl units generated by the degradation of fatty acids. Gluconeogenesis depletes

the supply of oxaloacetate, which is essential for the entry of acetyl CoA into the citric acid cycle. Consequently, the

liver produces large quantities of ketone bodies, which are released into the blood. At this time, the brain begins to

consume appreciable amounts of acetoacetate in place of glucose. After 3 days of starvation, about a third of the energy

needs of the brain are met by ketone bodies (Table 30.2). The heart also uses ketone bodies as fuel.

After several weeks of starvation, ketone bodies become the major fuel of the brain. Acetoacetate is activated by the

transfer of CoA from succinyl CoA to give acetoacetyl CoA (Figure 30.18). Cleavage by thiolase then yields two

molecules of acetyl CoA, which enter the citric acid cycle. In essence, ketone bodies are equivalents of fatty acids that

can pass through the blood-brain barrier. Only 40 g of glucose is then needed per day for the brain, compared with

about 120 g in the first day of starvation. The effective conversion of fatty acids into ketone bodies by the liver and their

use by the brain markedly diminishes the need for glucose. Hence, less muscle is degraded than in the first days of

starvation. The breakdown of 20 g of muscle daily compared with 75 g early in starvation is most important for survival.

A person's survival time is mainly determined by the size of the triacylglycerol depot.

What happens after depletion of the triacylglycerol stores? The only source of fuel that remains is proteins. Protein

degradation accelerates, and death inevitably results from a loss of heart, liver, or kidney function.

[AndreasH]

tak andreasH, det giver også meget god mening, har du evt. en kilde?

nu kom jeg til at tænke på om hvilken proces der der er mest energikrævende for kroppen for at få glukose. er det omsætningen af fedt eller omsætningen af proteiner der er mest energikrævende? Og hvor energikrævende er det fx at få triglycerider omdannet til fedtsyrer og videre til ketonstoffer?

fornemmer mine biologibøger er beskrevet meget generelt, men det er jo også kun B-niveau

Har desværre ikke lige en kilde ved hånden men der kan læses i bøger om ernæring og biokemi. Der er ikke særligt krævende for kroppen at omdanne næringsstoffer, såfremt det er muligt. Et tab på ca 30% har jeg hørt ved omdannelse af protein til energi (ved ikke hvor meget der går til nedbrydning til aminosyrer og til opbygning af glucose eller andre ting). Omsætningen af triglycerider har et langt mindre tab (3%). Hvad kulhydrat angår er det mere fleksibelt og individuelt.

Vh Andreas

[Cucumber]

I hviletilstand (ca. 0,3L O2/min) vil fordelingen mellem fedt- og glukose-forbrændingen typisk være 60/40 i fedt-favør. Ved stigende fysisk (aerob) intensitet vil glukose-forbrændingen udgøre en større og større andel af energiomsætningen og vil ved 40-70% (afhængig af træningstilstand) af VO2max udgøre over 50%.

Derudover er det en lang række betydende faktorer, så som kost, træningstilstand og varighed af arbejdet som har betydning for forholdet mellem de forbrændingen af de pågældende næringsstoffer.

Det vil være mere præcist at snakke om et forhold end en "rækkefølge".

Reference: Marks, Lieberman: Basic Medical Biochemestry, 3. edition

Edited February 5, 2010 by Cucumber