ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 7-9 / 5&9-3-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ: ΑΝΑΒΟΛΙΚΕΣ & ΚΑΤΑΒΟΛΙΚΕΣ  ΔG Ο «Ερυθρά στρώματα»

Παρουσίαση με θέμα: "ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 7-9 / 5&9-3-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ: ΑΝΑΒΟΛΙΚΕΣ & ΚΑΤΑΒΟΛΙΚΕΣ  ΔG Ο «Ερυθρά στρώματα»"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΖΩΩΝ 7-9 / 5&9-3-2015 Ι.Κ.ΑΓΓΕΛΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ: ΑΝΑΒΟΛΙΚΕΣ & ΚΑΤΑΒΟΛΙΚΕΣ  ΔG Ο «Ερυθρά στρώματα» πλούσια σε οξείδια του σιδήρου

2 ATP: ΚΛΑΣΣΙΚΟ ΜΟΡΙΟ ΥΨΗΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ρυθμός ανακύκλωσης χαμηλός (εξαίρεση: μύες). Μικρά ζώα:υψηλός (~μάζα σώματος) 2-8μmol/g ΑΤP  ΦΩΣΦΟΓΟΝΑ (αποθήκευση ενέργειας-άμεσα κινητοποιούμενα) φωσφορική κρεατίνη & αργινίνη [10πλάσια] PCr+ADP+H +  ATP+κρεατίνη σκελετικοί μύες ζώων-ταχύτατες κινήσεις αναερόβιες-αερόβιες συνθήκες (λευκός μυς πέστροφας, προσαγωγός χτενιου, πτητικοί μύες κολίμπρι) 2ADP  ATP+AMP AMP  IMP+NH 3 καρκινοειδή-μαλάκια δεν έχουν την απαμινάση

3 AΝΑΕΡΟΒΙΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ (γλυκόλυση-κυτταρόπλασμα) Διατήρηση ενεργειακού ισοζυγίου [ημιχερσαία-θαλάσσια ενδιαιτήματα, παράσιτα, παλιρροιακή ζώνη, εκβολές ποταμών, κατάδυση, ξαφνική δραστηριότητα] – ολιγόλεπτες δραστηριότητες +2ADP+2Pi  2γαλακτικό + 2AΤP (ATP, μόρια άνθρακα) 40mmol/kg θηλαστικά 200mmol/kg χελώνες Αρθρόποδα, σπονδυλωτά, εχινόδερμα παράσιτα, ψάρια, φυτά: γλυκογόνο  πυρ.οξύ  ακεταλδεϋδη  αιθανόλη+CO 2

4 {αντί LDH  αφυδρογονάση ιμινών} + αμινοξύ  ιμινοξύ+NAD+H 2 O ΑΣΠΟΝΔΥΛΑ: κεφαλόποδα, δίθυρα κ ΚREBS Δεν παρέχεται ικανοποιητική ροή ATP ( μαλάκια παλιρροιακής ζώνης)

5

6 ΡΥΘΜΙΣΗ: εξωγενή διεγερτικά σήματα, ρυθμιστικών ιδιοτήτων ενζύμων ΡΥΘΜΙΣΗ: ένζυμα=λανθάνουσα δεξαμενή // κυμαινόμενα επίπεδα: υποστρωμάτων, προϊόντων, ρυθμιστών  καλύτερος συντονισμός >1% νωπής σωματικής μάζας σε είδη με ανοχή υποξία/ανοξία

7 Πηγές καυσίμων γλυκόλυσης (γλυκόζη-γλυκογόνο, υδατάνθρακες, αμινοξέα) ΓΛΥΚΟΓΟΝΟ (κοκκία Η.Μ.-φωσφορυλάση, συνθετάση, cAMP) ΓΑΛΑΚΤΟΖΗ  …  6 P γλυκόζη ΦΡΟΥΚΤΟΖΗ  …  1 P φρουκτόζη ή 6 P φρουκτόζη ήπαρ / λευκό λιπώδη ιστό ΑΝΑΕΡΟΒΙΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ  ~ 4,7% ενέργειας μορίου γλυκόζης ΑΕΡΟΒΙΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ( πλήρης οξείδωση ) γλυκόζη+36(ADP+Pi)+6O 2  36ATP+6CO 2 +6H 2 O

8 ΚΥΚΛΟΣ KREBS ( μονοπάτι παραγωγής ATP και ενδιάμεσων ενώσεων ) μιτοχ.μήτρα Παραγωγή CO 2 και H 2 O, 10 NADH, 2 FADH 2 Καύσιμα αερόβιας αναπνοής

9 NADH, FADH 2 επανοξειδώνονται (εσωτ.μιτ.μεμβρ.) – σύμπλοκα αναπνευστικών ενζύμων ΟΞΕΙΔΩΤΙΚΗ ΦΩΣΦΟΡΥΛΙΩΣΗ ηλ/χημ βαθμίδωση Η+ 36ATP  ~ 41% ενέργειας + θερμότητα

10 Πηγές καυσίμων ( γλυκόζη και σχετικά σάκχαρα ) Λιπίδια (λιπαρά οξέα) [14-24C] ιονισμένα vs.τριακυλογλυκερόλες (μη πολικές, ανηγμένες+αποθ. άνυδρη κατάσταση) 6πλάσια ενέργεια > γλυκογόνο [λιπόσωμα-έντομα & λευκός λιπώδης ιστός-σπονδυλωτά] Τριακυλογλυκερόλες  λιπ.οξέα + γλυκερόλη (λιπόλυση) ~~ επινεφρίνη, νορ-επ., γλουκαγόνο, ACTH  cAMP  PKA  λιπάση / αναστολέας η ινσουλίνη 3 Ρ γλυκεραλδεϋδη γλυκόζη πυροσταφυλικό εξωτ. μιτ.μεμβράνη Κύκλος β-οξείδωσης λιπ. οξέων

11 15 mol ATP 27mol ATP 30 mol ATP/ έντομα, κεφαλόποδα 1 mol παλμιτικό οξύ  129 mol ATP 1 mol τριακυλογλυκερόλη  403 mol ATP

12 ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΟΔΟΙ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ ΠΥΡΟΣΤΑΦΥΛΙΚΟΥ

13 ΚΑΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ ΑΜΙΝΟΞΕΩΝ  ΣΧΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ATP ΑΝΑΠΝΕΥΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΠΑΡΑΛΙΕΣ-ΕΚΒΟΛΕΣ [βύθιση/έκθεση  ΔΥΣΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ: βράγχια συρρικνώνονται @ πνεύμονες+τραχείες παρουσία νερού] ΔΙΑΘΕΣΙΜΟ ΟΞΥΓΟΝΟ  συμμορφωτές (κατανάλωση~διαθεσιμότητα… προσαρμοστικός υπομεταβολισμός) ή ρυθμιστές (σταθερός ρυθμός κατανάλωσης οξυγόνου- αλλαγές στο ρυθμό ή το βάθος αερισμού, στον καρδιακό ρυθμό, χρήση αναπνευστικών χρωστικών: ποικίλλουσα συγγένεια με οξυγόνο, χρήση παροδικού αποθέματος οξυγόνου-νερού/αέρα)

14 καρδιά+νεφρικός φλοιός θηλαστικών και εγκέφαλος (ασιτία) Γαλακτικό οξύ Σολομός:λίπη (200-300km), πρωτεΐνες, υδατάνθρακες γλυκογόνο  αναπαραγωγή ΡΥΘΜΙΣΗ: μχν ανάδρασης, αλληλεπίδραση ενζύμου- υποστρώματος Μεταβολικός ρυθμός 0,05-0,4 / μηδενικός: ανοξία, υποξία, αλκάλωση, οξέωση, ψύξη ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΑ ΚΑΥΣΙΜΑ

15 ΕΝΤΟΜΑ: ΠΤΗΣΗ-ΑΕΡΟΒΙΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΕΣ ΟΔΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ATP > ~ 600 φορές (ακρίδες) λίπος, γλυκογόνο, τρεχαλόζη, DAG, προλίνη τρεχαλόζη: δισακχαρίτης γλυκόζης, εντοπίζεται στην αιμολέμφο των εντόμων – καίρια πηγή ενέργειας Πτητικοί μύες – χαμηλά επίπεδα LDH και φωσφορικής αργινίνης

16 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ/ΜΟΝΑΔΑ ΧΡΟΝΟΥ Ενέργεια προσλ τροφής - εκκρ αποβλήτων Ποσό οξυγόνου που καταναλώνεται Ποσό θερμότητας που παράγεται Ποσό μεταβολικού νερού που παράγεται Άγνωστη σύνθεση διαιτολογίου Αναπνευστικό πηλίκο RQ: CO 2 /O 2 = 0.7  λίπος, 1  υδατάνθρακες Τροφές με διαφορετική θερμιδική αξία - λίπη: 2πλάσιο ενέργειας / g

17 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ-ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΚΩΣΗΣ “BIOLOGICAL DIVERSITY IS LARGELY A MATTER OF SIZE” – Brown et al, 2000 “THE MOST IMPORTANT ATTRIBUTE OF AN ANIMAL BOTH PHYSIOLOGICALLY AND ECOLOGICALLY IS ITS SIZE” – Bartholomew 1981

18 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ-ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΚΩΣΗΣ Ευρύ φάσμα διαστάσεων : ιοί, μυκόπλασμα (0,1pg), πρωτόζωα (0,1μg), αμοιβάδα (0,1mg), ελέφαντας (5 τόνοι), γαλάζια φάλαινα (100 τόνοι) ΜΕΘΟΔΟΣ~ΔΟΜΙΚΕΣ & ΛΕΤΟΥΡΓΙΚΕΣ ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΛΟΓΩ ΑΛΛΑΓΩΝ ΜΕΓΕΘΟΥΣ ΜΕΤΑΞΥ ΠΑΡΟΜΟΙΩΝ ΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ ΚΛΙΜΑΚΩΣΗ (scaling) K. Schmidt-Nielsen μάζα σώματος, μήκος (μέγεθος)ΦΣΛ Ή ΟΙΚΟΛ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ σημείο τομής κλίση Διαστάσεις, δομικά υλικά, σχέδιο

19 ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ  ΓΡΑΜΜΙΚΕΣ : ΕΥΚΟΛΟΤΕΡΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ

20 ΚΛΙΜΑΚΩΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΥ ΡΥΘΜΟΥ  ΠΡΟΣΛΗΨΗ ΤΡΟΦΗΣ, ΑΥΞΗΣΗ, ΑΠΕΚΚΡΙΣΗ ΑΙΤΙΕΣ ΔΙΑΦΟΡΟΠΟΙΗΣΕΩΝ  ΜΕΓΕΘΟΣ, ΤΑΞΙΝΟΜΙΚΗ ΟΜΑΔΑ, ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ / ΤΡΟΠΟΣ ΖΩΗΣ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΒΑΣΙΚΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΚΑΙ ΤΗΣ ΣΩΜΑΤΙΚΗΣ ΜΑΖΑΣ ΣΕ ΛΟΓΑΡΙΘΜΙΚΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ : ΓΡΑΜΜΙΚΗ  «ΚΑΜΠΥΛΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΟΝΤΙΚΟ ΣΤΟΝ ΕΛΕΦΑΝΤΑ» ή ΣΧΕΣΗ KLEIBER (1932) – [0,15-679kg] ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ (Kcal /ημέρα) ~ σωματική μάζα

21 ΕΙΔΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ = ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ / ΜΟΝΑΔΑ ΣΩΜΑΤΙΚΗΣ ΜΑΖΑΣ ΜΙΚΡΟΣΩΜΑ ΖΩΑ: ΡΥΘΜΟΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ  ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΕΙΝΑΙ ΔΕΚΑΠΛΑΣΙΟΣ !!! vs ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΑ ΘΗΛΑΣΤΙΚΑ (ΕΥΚΟΛΟΤΕΡΗ ΔΙΑΧΥΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ) Μειώνεται αυξανομένου του μεγέθους

22 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ

23 ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΤΡΙΧΟΕΙΔΩΝ – ΚROGH 1929 ΕΚΦΟΡΤΩΣΗ ΟΞΥΓΟΝΟΥ-ΚΑΜΠΥΛΗ ΚΟΡΕΣΜΟΥ ΑΙΜΟΣΦΑΙΡΙΝΗΣ

24 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΚΑΙ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ ΠΡΟΤΥΠΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ (SMR) –minimum / ΒΑΣΙΚΟΣ (BMR) [ενδ] ΣΥΝΗΘΗΣ (routine) – ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΗΡΕΜΙΑΣ (resting) ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΠΕΔΙΟΥ (field) – μέσος ημερήσιος ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗΣ (sustained) ΕΝΕΡΓΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ (active)  ΜΕΓΙΣΤΟΣ Μ.Ρ. (maximum) ΕΛΕΓΧΟΣ: ΣΤΡΕΣ, ΔΙΑΤΡΟΦΙΚΕΣ ΣΥΝΗΘΕΙΕΣ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΕΓΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ, ΤΥΠΟΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑΣ, ΜΕΓΕΘΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ ΑΝΑΛΟΓΙΑ ΜΕΓΙΣΤΟΥ / ΒΑΣΙΚΟ ΡΥΘΜΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ ΟΞΥΓΟΝΟΥ = ΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΟ ΑΕΡΟΒΙΟ ΕΥΡΟΣ (factorial) ΔΙΑΦΟΡΑ = ΑΠΟΛΥΤΟ ΑΕΡΟΒΙΟ ΕΥΡΟΣ (absolute metabolic scope) 5-12 σπονδυλωτά 80-120 έντομα

25 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Q 10 = 2-3 ΕΝΔΟΘΕΡΜΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ ΑΣΑΦΕΙΑ  (υπομεταβολισμός- ΜΤΒΛ αδράνεια)

26 «ΔΙΑΦΕΥΓΟΝΤΕΣ» ΣΕ ΑΚΡΑΙΑ ΧΕΡΣΑΙΑ ΕΝΔΙΑΙΤΗΜΑΤΑ Στρατηγικές: αύξηση θερμικής αντοχής + μείωση μεταβολικού ρυθμού ημερόβια ζώα της ερήμου-υψηλή ανώτατη κρίσιμη θερμοκρασία (uct) αρθρόποδα - 45 ο C μυρμήγκια 56-70 ο C π.χ. Ocymyrmex barbiger - 51.5 ο C εξώθερμα + ενδόθερμα μείωση μεταβολικού ρυθμού  εξοικονόμηση ενέργειας π.χ. σκορπιοί, ορθόπτερα- μυρμήγκια-κολεόπτερα Tenebrionidae-τρωκτικά σε σχέση με υγρόφιλα συγγενικά είδη ΕΝΔΟΕΙΔΙΚΗ ΣΥΓΚΡΙΣΗ: καφέ λαγοί (Νεγκέβ-Ισραήλ)<<<Γαλλία (61%) Διαθέριση ( καλοκαιρινός ύπνος )=περίοδος φυσιολογικής αδράνειας – πρόγραμμα επιβίωσης (διακοπή ανάπτυξης κ αναπαραγωγής) Περίοδο εφησυχασμού (αδρανής συμπεριφορά), διαθέριση-έντονη απόσυρση ~ φσλγ αποκρίσεις, κ’ κρυπτοβίωση (βαθιά μεταβολική αδράνεια) Διάπαυση –αρθρόποδα :ενδογενές φυσιολογικό τμήμα κύκλου ζωής που ολοκληρώνεται με μχν ελέγχου κ’ σήματα τερματισμού ΕΝΩ τέλος εφησυχασμού αυτόματα

27 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΟΣ μεταβολικός ρυθμός = α μάζα β log μεταβολικού ρυθμού = log α + β log μάζας >>> κατανάλωση οξυγόνου

28 >>> μεταβολικός ρυθμός ~ έκτασης ελευθ. επιφάνειας β=0,67 (εμβαδόν επιφάνειας σφαίρας) μεταβολικός ρυθμός ~ όγκος β=1 Μεταβολικές διαφορές ενδ-εξθ εξηγούνται μέσω δομικών και φυσιολογικών διαφορών π.χ. Ενδ: >>όγκο μιτχ, >> επιφάνεια μεμβρανών, >>δραστικότητα ενζ, >> όργανα 0,75 (3/4)

29 μεταβολικός ρυθμός /μονάδα σωματικής μάζας = κατά μάζα κατανάλωση οξυγόνου >>>100 φορές πιο ενεργοί μεταβολικά ιστοί >> μεταβολικός ρυθμός = >> κατανάλωση οξυγόνου = >> ροή αίματος = >> καρδιαγγειακή λειτουργία = >> αναπνευστικός ρυθμός = >> πρόσληψη τροφής = όγκος μιτοχονδρίων –κυτταρικές μονάδες αερόβιου μεταβολισμού (τρόπος ζωής π.χ. αθλητικά είδη >> μιτχ/μυϊκή μάζα)

30 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΣ ΡΥΘΜΟΣ ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΟΞΥΓΟΝΟΥ (μεταβολικοί συμμορφωτές με πρότυπο μτβλ ρυθμό ~ Ο 2 περιβάλλοντος & ρυθμιστές με σταθερό πρ.μτβ ρ.) ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΟ ΣΤΑΔΙΟ ΗΛΙΚΙΑ ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΡΟΦΗΣ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ ΦΩΤΟΠΕΡΙΟΔΟΣ ΟΡΜΟΝΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΥΠΟΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΣ [ΑΝΑΓΚΑΙΟ ΘΡΕΠΤΙΚΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ] ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ/ΑΠΟΔΟΣΗ

31 ΕΙΔΟΣ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΔΙΔΟΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

32 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΣ ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ-καταμερισμός ενέργειας Εεισ = Εαπ + Επαρ Ε τροφής/πόσης = Ε περ/ούρα + Ε απ.μτβλ + Ε παρ (σωμ.αύξηση+αναπαραγωγική ανάπτυξη) Προσλαμβανόμενο είδος διατροφής ~ ενεργειακό περιεχόμενο: σχετική αφομοιώσιμη ενέργεια [-απώλειες περιττώματα] & αποτελεσματικότητα αφομοίωσης [κυτταρίνη] 0,82 0,7 ~ μεταβολικός ρυθμός  μέγεθος

33 J. Weiner (1992) ΠΡΟΣΛΗΨΗ (ΣΕΙΡΙΑΚΑ) ΑΠΩΛΕΙΕΣ (ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ) ΒΑΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΒΟΛ. ΡΥΘΜΟΣ

34 ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΟΥΣ ΡΥΘΜΟΥΣ ΠΡΟΣΛΗΨΗΣ ΤΡΟΦΗΣ- ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ & ΣΤΗ ΔΙΑΘΕΣΙΜΗ ΓΙΑ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ θερμική ανοχή

35 ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟ ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΠΡΟΣΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗΣ ΤΡΟΦΗΣ Χερσαία φυτοφάγα (κυτταρίνη / μικροβιακή ζύμωση) ΕΙΔΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΔΡΑΣΗΣ (SDA)-ΕΙΔΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΥΞΗΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΥ ΡΥΘΜΟΥ = «ΜΕΤΑΓΕΥΜΑΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΓΕΝΕΣΗ» Αύξηση κατανάλωσης οξυγόνου: 30-40% θηλαστικά… βόες/πύθωνες 20-40 φορές [κόστος ρυθμιστικών διεργασιών για την επεξεργασία της τροφής = ένζυμα-μεταφορείς γαστρεντερικές εκκρίσεις] 24h: 2πλασιασμό ξηρής μάζας εντέρου, 6πλασιασμό μήκους μικρολαχνών, 72h: 50-100% αύξηση μάζας στομάχου, καρδιάς, ήπατος, πνεύμονα, νεφρού > Πέψη, απορρόφηση, αποθήκευση θρεπτικών ουσιών, απαμίνωση αμινοξέων, σύνθεση εκκριτικών προϊόντων, αυξημένη σύνθεση μακρομορίων που συνδέονται με την ανάπτυξη SDA αντανακλά το μετα-απορροφητικό μεταβολισμό

36 ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ~ ΟΝΤΟΓΕΝΕΣΗ Παραγωγή γαμετών και αναπαραγωγικών εκκρίσεων αντί σωματικής αύξησης ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ~ ΔΕΙΚΤΗΣ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗΣ ΕΠΙΔΟΣΗΣ (μεγάλο μέγεθος-λίγοι απόγονοι) & ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΖΩΗΣ ενέργεια αναπαραγωγής ~ σωματική μάζα :ισομετρική μεταβολή Επένδυση σε “αναπαραγωγικά προϊόντα”

37 ΒΙΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑ/ΒΙΟΦΩΣΦΟΡΙΣΜΟΣ ( παραγωγή φωτός από έμβια όντα ) Βαθύβια είδη: συμβιωτικά βιοφωσφορίζοντα βακτήρια + επικουρικές δομές (π.χ. φακοί- κάτοπτρα) Photoblepharon, Ceratioidae ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΛΟΥΣΙΦΕΡΙΝΗΣ (οργανικό μόριο υψηλής ενέργειας) ΑΠΟ ΤΗ ΛΟΥΣΙΦΕΡΑΣΗ ΜΕ ΑΠΕΛΕΥΘΕΡΩΣΗ ΦΩΤΟΝΙΩΝ Θήρευση ή μηχανισμός άμυνας ή ενδοειδική αναγνώριση ενδοειδική αναγνώριση ενδοκυτταρικά- φωτοκύτταρα, εξωκυτταρικά-αδένας

38 ΑΜΥΝΑ Βομβαρδιστικά σκαθάρια (Carabinae, Paussinae, Metriinae) 60-100 o C!!! Reservoir+reaction chambers  καταλάσες+υδροκινόνες οξειδώνονται σε κινόνες ΕΞΩΘΕΡΜΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ!!!

39 Metric BMR Formula Women: BMR = 655 + ( 9.6 x weight in kilos ) + ( 1.8 x height in cm ) - ( 4.7 x age in years ) Men: BMR = 66 + ( 13.7 x weight in kilos ) + ( 5 x height in cm ) - ( 6.8 x age in years ) Harris Benedict Formula To determine your total daily calorie needs, multiply your BMR by the appropriate activity factor, as follows:BMR If you are sedentary (little or no exercise) : Calorie-Calculation = BMR x 1.2 If you are lightly active (light exercise/sports 1-3 days/week) : Calorie-Calculation = BMR x 1.375 If you are moderatetely active (moderate exercise/sports 3-5 days/week) : Calorie-Calculation = BMR x 1.55 If you are very active (hard exercise/sports 6-7 days a week) : Calorie-Calculation = BMR x 1.725 If you are extra active (very hard exercise/sports or 2x training) : Calorie-Calculation = BMR x 1.9 Total Calorie Needs Example If you are sedentary, multiply your BMR (1745) by 1.2 = 2094. This is the total number of calories you need in order to maintain your current weight. If you want to lose fat, a useful guideline for lowering your calorie intake is to reduce your calories by at least 500, but not more than 1000 below your maintenance level. For people with only a small amount of weight to lose, 1000 calories will be too much of a deficit. As a guide to minimum calorie intake, the American College of Sports Medicine (ACSM) recommends that calorie levels never drop below 1200 calories per day for women or 1800 calories per day for men. Even these calorie levels are quite low. An alternative way of calculating a safe minimum calorie-intake level is by reference to your body weight or current body weight. Reducing calories by 15-20% below your daily calorie maintenance needs is a useful start. You may increase this depending on your weight loss goals.

40

41

42 ΡΥΘΜΙΣΗ ΜΕΤΑΒΟΛΙΣΜΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΚΛΙΜΑΚΩΣΗΣ ΕΝΔΟΕΙΔΙΚΗ-ΔΙΑΕΙΔΙΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ P.WILLMER, G. STONE, I. JOHNSTON ENVIRONMENTAL PHYSIOLOGY OF ANIMALS W.H. KARASOV. C.M. DEL RIO PHYSIOLOGICAL ECOLOGY C.D. MOYES, P.M. SCHULTE ANIMAL PHYSIOLOGY