
【化】 bioenergetics
【醫】 biotic energy
mechanics
【化】 mechanics
【醫】 mechanics
生物能力學(Bioenergetics)是生物學與能量學交叉形成的學科,主要研究生物體内能量的産生、轉化、儲存與利用機制。其核心關注點包括:
能量代謝基礎
研究生物體(細胞、器官或個體)如何通過生化反應(如糖酵解、三羧酸循環)将營養物質(葡萄糖、脂肪等)轉化為可用能量(ATP),驅動生命活動。
來源:中國科學院《生物化學與分子生物學名詞》第二版
跨膜能量轉換
分析線粒體電子傳遞鍊中質子梯度的建立與ATP合成酶的作用機制(化學滲透假說),闡明能量從氧化反應向ATP儲存的轉化過程。
來源:高等教育出版社《生物化學》王鏡岩版
能量平衡與調控
揭示生物體通過激素(如胰島素、胰高血糖素)和信號通路(AMPK/mTOR)動态調節能量收支,維持代謝穩态。
來源:NCBI(美國生物技術信息中心)PubMed Central文獻庫
病理狀态的能量紊亂
探究癌症細胞(Warburg效應)、肥胖症及神經退行性疾病(如阿爾茨海默病)中線粒體功能障礙與能量代謝異常的聯繫。
來源:Nature Reviews Molecular Cell Biology
生物能力學的核心反應可簡化為:
$$
text{葡萄糖} + 6O_2 + 36ADP + 36P_i rightarrow 6CO_2 + 6H_2O + 36ATP
$$
來源:Lehninger生物化學原理
生物能力學(也稱為生物力能學)是生物物理學的重要分支學科,主要研究生命活動中的能量形式轉換、數量變化及其相關規律。以下是其核心内容的綜合解釋:
生物能力學聚焦于生命過程中能量的吸收、儲存、轉移、轉化和利用。例如,視覺形成時,光能轉化為電能以傳遞信號;細胞呼吸中,有機物化學能轉化為ATP中的可利用能量。
生物能力學為理解代謝疾病、光合作用機制、神經信號傳導等提供理論支持,同時指導醫學中輻射治療的安全性評估。
強調能量轉化的效率與平衡,例如ATP合成與分解的動态關系,以及能量守恒定律在生命系統中的體現。
如需進一步了解具體案例或曆史發展,可參考生物物理學相關文獻或權威教材。
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