1) Prvý zákon termodynamiky: energiu je možné prevádzať z jednej formy do druhej, ale nemožno ju vytvárať ani ničiť.
2) Koľko foriem energie existuje? Mnoho: elektrických, sálavých, mechanických ...Na zodpovedanie tejto otázky sa musíme predovšetkým zamerať predovšetkým na chemickú a tepelnú energiu.
3) Pretože je jeho mnoho foriem vzájomne zameniteľných (pozri bod 1), energia je pohodlnejšie vyjadrená jednou energetickou jednotkou. Napriek tomu, že existuje veľa jednotiek energie, v biológii sa najčastejšie používajú kilokalórie (kcal) a kilojouly (kJ). keď hovoríme o kalóriách, hovoríme o energii, nie o tepelnej energii !!
4) Ľudské telo je tepelný motor, spaľuje živiny ako ohrievač na výrobu energie? Samozrejme, že nie; ľudské telo používa živiny (potenciálna chemická energia) na získanie potenciálnej chemickej energie rýchlo dostupnej podľa potreby prostredníctvom syntézy ATP. Pri tomto namáhavom procese sa nevyhnutne stratí dôležitá časť energie (asi 60%) vo forme tepla.
5) Prečo je ATP molekula s potenciálnou chemickou energiou? Pretože je chemicky nestabilný, ako kameň na okraji priepasti: „stačí stlačiť“ a uvoľní veľké množstvo energie (to je na predstavu). Očividne nie je všetok ATP produkovaný a používaný okamžite, ale rýchlosť syntézy a použitie závisí od metabolických požiadaviek.
6) Preto telo zo zdroja potenciálnej chemickej energie (živiny) získava potenciálnu chemickú energiu (ATP), ktorá sa zase používa na výrobu chemickej energie (potrebnej napríklad pre aktivitu enzýmov, ktoré regulujú rôzne bunkové reakcie ), kinetika (pretože sa ľudské telo pohybuje) atď. Časť energie sa „stratí“ vo forme tepla (úvodzovky, pretože toto teplo je nevyhnutné pre život organizmu, o čom svedčia zimomriavky, počas ktorých človek dobrovoľne spotrebováva chemickú energiu na vývoj tepelnej energie; chemické a enzymatické reakcie sú v skutočnosti extrémne citlivé na teplotu). V prípade potreby má ľudské telo tiež schopnosť ukladať dôležité množstvo energie, syntetizovať nové živiny a ukladať ich ako rezervu (glykogén a rezervné triglyceridy). Všetky životné procesy súvisia s transformáciou energie!
7) Keď je ľudské telo zdravé, je to stroj, ktorý hraničí s dokonalosťou. Musíme preto očakávať, že množstvo energie „stratenej“ vo forme tepla je úmerné množstvu uvoľnenej chemickej energie. Čo bolo povedané, teplo produkované ľudským telom odráža jeho metabolickú aktivitu: ak veľa beháme, produkcia energie sa zvyšuje, následne sa zvyšuje aj vyrobené teplo a rýchlosť, ktorou sa eliminuje (vnútorná teplota, ako uvedené, musí zostať takmer konštantné).
8) PO TOMUTO PRÍSPEVKU
9) Na posúdenie potreby potravy potrebnej na pokrytie energetických potrieb organizmu je potrebné na jednej strane určiť množstvo chemickej energie obsiahnutej v potravinách a na druhej strane množstvo energie, ktoré organizmus spotrebuje počas jej činnosti.
10) Z úplnej oxidácie in vivo kyseliny palmitovej (mastnej kyseliny) na CO2 a H20 sa vyrobí celkom 131 molekúl ATP; niekoľko molekúl sa vynakladá na aktiváciu mastných kyselín. Nakoniec sa z beta oxidácie jedného molu kyseliny palmitovej (256 gramov) získa 129 mólov ATP, určité množstvo CO2 a určité množstvo vody.
11) Ak spaľujeme gram tuku v kalorimetrickej bombe, spaľovanie vyžaduje spotrebu kyslíka a produkuje oxid uhličitý a vodu (rovnako ako sa to deje v organizme). Z toho vyplýva, že ľudské telo získava rovnaké množstvo kyseliny palmitovej z „Energia energie uvoľnenej spaľovaním, určite nie vo forme tepla, ale množstvo získanej energie, berúc do úvahy množstvo rozptýlené ako teplo, je vždy rovnaká (pamätáte si bod 1?!). Konkrétne 9,45 Kcal. Pri tejto rýchlosti je však potrebné odpočítať kalórie stratené na trávenie a metabolizáciu tukov. Z tohto dôvodu je energetický príjem 9 kcal na gram pre lipidy aproximovaný, o niečo nižší, než aký sa vyvinul spaľovaním. Ak vezmeme do úvahy, že mol ATP vyvíja 7,3 KCal, z 256 gramov kyseliny palmitovej získame „potenciálnu chemickú energiu asi 941,7 KCal, takže asi 60%„ potenciálnej energie sa „stratí“ do značnej miery vo forme tepla a v malom rozsahu na trávenie a metabolizmus mastných kyselín.
12) Zistilo sa, že ľudský organizmus získava z potravy rovnaké množstvo energie, akú vyvinie pri spaľovaní v kalorimetrickej bombe (pre bielkoviny je diskusia v skutočnosti komplikovanejšia, ale o tom sa nedá hovoriť) - al bez množstva energie stratenej na ich strávenie a metabolizáciu - otázka, ako stanoviť dennú energetickú spotrebu organizmu, zostáva otvorená. Na tento účel existujú rôzne techniky, ako je priama kalorimetria (hodnotenie výdaja energie počnúc meraním tepelnej disperzie subjektu umiestneného vo vhodne vybavenej miestnosti) a nepriame (hodnotenie výdaja energie prostredníctvom merania variácií v koncentrácia „kyslíka a oxidu uhličitého v dýchacích plynoch)
