Wie lautet die Theorie der Energiekonstanz in tierischem Organismus laut Rubner?
freigesetzte Energie= Arbeit+ gespeicherte Energie+ Wärme
Definition: Kalorie (cal)
1 Kalorie entspricht der Menge an thermischer Energie, die nötig ist um 1g destilliertes Wasser von 14 auf 15°C zu erwärmen.
Was versteht man unter Brennwert der Nährstoffe?
Die Menge an Wärme die frei wird, wenn man 1g Nährtsoff verbrennt.
Was ist ein Bombenkaloriemeter?
Eine "Kammer", in der man Nährstoffe verbrennen kann und dann ihren Brennwert anhand der abgegebenen Wärmemenge ermitteln kann. Ablauf von komplexen Oxidationen innerhalb eines sehr kurzen Zeitraums. Die freigewordene Wärmeenergie kann man trotz der schnellen Abläufe mit den sehr langsamen und schrittweise vorgehenden Reaktionen im Körper vergleichen, da laut dem Satz von Hess Immer die gleiche Energie bei einer Oxidation frei wird, egal ob die Reaktionen in einem oder in Teil-schritten abläuft.
Warum sind der physiologischer und der physikalische Brennwert bei Proteinen nicht identisch bei Fetten und Kohlenhydraten aber schon?
Weil beim Proteinmetabolismus Produkte entstehen, die immer noch verwertbare Energien besitzen (Harnstoff im Urin, Methan in den Ruktusgasen beim Wdk.) Die Oxidation der Proteine im Organismus verläuft nicht vollständig
Wie wir der Energiehaushalt eines Organismus gemessen?
über die Messung des Wärmehaushalts, d.h.: Messung des Grundumsatzs Messung der Ruheumsatzs
Was ist der Grundumsatz (BMR, basal metabolic rate) und wie kann man ihn messen? Was wird bei Tieren anstatt gemessen?
die Energieproduktion, die bei einem Individuum bei völliger Ruhe gemessen werden kann (keinerlei Muskelarbeit, liegende Position, keine psychische Aufregung und neutrale Temperatur, 12-14 Stunden vor dem Test fasten und körperliche Arbeit vermeiden) unter diesen Umständen wird der größte Teil der Energie für die Aufrechterhaltung der inneren Körpertemperatur benötigt. 25% werden für grundsätzliche Lebensfunktionen (Blutkreislauf, Atmung) und für den Stoffwechsel der Zellen benötigt ba diese Bedingungen bei Tieren schwer einzuhalten sind, misst man bei ihnen den Ruheumsatz (RMR) vor der Fütterung morgens der Unterscheid zwischen BMR und RMR beinhaltet die spez. dynamische Wirkung und die Energie, die für die Produktion von Milch, Eier,... benötigt wird
Was ist das metabolische Spektrum?
den Wärmeumsatz über dem Grund- bzw. Ruheumsatz, der von der Aktivität und dem Produktionszustand des Tieres abhängig ist. kann den BMR/RMR Wert um das 10fache übersteigen kompliziert zu messen, da der Sauerstoffverbrauch nicht genau die Energieproduktion widerspiegelt
Was ist Kalometrie, bzw. direkte Kalometrie?
Eine Messmethode zur Bestimmtung der Wärmeabgabe des Körpers Ein Tier wird in einen Käfig gesetz, der mit Eis umgeben ist. Die Zeit in der ein g Eis schmilzt wird gemessen =0,334 kJ bei der direkten komplexen Kalometrie wird auch die Wassserdampfabgabe des Körpers berücksichtigt: Der Käfig ist nicht mit Eis sonderm mit Wasser, dessen Temperatur bekannt ist umgeben, bzw. umströmt Die Wärmeabgabe des Tieres erwämt das Wasser, aus der Temperaturerhöhung und der Flussgeschwindigkeit kann man die Wärmeabgebe berechnen um auch die Wasserdampfabgabe des Körpers zu ermitteln hängt man eine Wasserbindende Substanz (Schwefelsäure oder Natronkalk) in die Kammer und bestimmt ihre Gewichtszunahme
Wie hoch ist die Verdämpfungswärme des Wassers?
0,585 kcal/g (2,4 kJ/g)
Was ist die Kompensationskalometrie?
Es gibt 2 Räume mit der selben Wärmekapazität, die miteinander verbunden sind. Im ersten Raum ist ein Tier im zweiten eine Glühlampe mit bekannter Leistung. Das Tier gibt nun Wärme in dem Raum ab, wenn sich dieser Raum erwärmt gibt es eine Wärmedifferenz zwischen den beiden Räumen aufgrunddessen die Lampe angeht. Nun leuchtet die Lampe solange bis der Raum genauso warm ist wie der des Tieres. Diese Zeit wird gemessen und man kann anhand der Leistung der Lampe errechnen wie groß die Wärmeabgabe des Tiers war.
Was ist die Gradientkalometrie?
Eine Methode zur Messung der Wärmeabgebe eines Tieres indem sich ein Tier in einer doppelwandigen Kammer aufhält mit Wärmesensoren an der inneren und äußeren Wand. Man misst den durch die Wärmeabgabe des Tieres entstehenden Unterschied zwischen der Temperatur der inneren und äußeren Wand und berechnet so die Wärmeabgabe des Tieres.
indirekte Kalometrie
Messung des Energieumsatzes anhand des Sauerstoffverbrauchs bei dem Verbrauch von 1l Sauerstoff wird 4,825 Kcal Energie frei direkte Bestimmung: Sauerstoffverbrauch wird gemessen und daraus der Energieusatz abgeleitet, noch genauer wird das Ergebnis, wenn man gleichzeitig das verbrauchte CO2 misst (Kalorimeter mit offenem oder geschlossenem System, je nachdem ob CO2 gemessen wird oder nicht)
Kalometrie mit offenem System
Messung der Menge und zusammensetzung der Ausatmungsluft Die Menge des in einer Minute eingeatmetetem Sauerstoffs wird durch die Analyse der Luft bestimmt Vorgang besteht 3 Schritten: Sammlung der ausgeatmeteten Luftprobe Messen des Volumens Nachweis des CO2-, O2- (bei Wdk. auch CH4-Gehalts)
Kalometrie mit geschlossenem System
bei der geschlossenen Messung atmte das Tier durch ein Spirometer, d.h. abgeschlossen von der atmosphärischen Luft bekanntester Apparat: Krogh'scher Apparat: Der Sauerstoff wird dem System zugeführt und am Ende des Experiments der verbrauchte Sauerstoff gemessen. Die Menge des absorbierten CO2-Verbrauchs kann nicht gemessen werden Knipping-Apparat: O2- Verbrauch sowie CO2 -Absorption sind messbar. CO2 wird durch das KOH absorbiert. Am Ende wird es wieder gelöst, durch Säuren die dem System zugeführt werden und dann kann es gemessen werden. In anderen Versuchen wird der verbrauchte Sauerstoff ersetzt um eine kontinuierliche O2-Konzentration zu gewährleisten. Die zugeführte O2-Menge wird dann gemessen.
Warum sind die chemischen Reaktionen des Stoffwechsels immer stöchiometrische Reaktionen?
von einer bestimmten Menge an Sauerstoff, wird immer die gleiche Menge an CO2 und H2O produziert die Stoffwechselrate kann anhand der Daten der respiratorischen Altivität berechnet werden (Analyse der Atmungsgase) Der respirations Quotient (RQ) kann zur Berwertung der qualitativen Analyse der Energiequellen (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße) der Nahrung herangezogen werden
RQ
normalerweise zwischen 0,7 und 1 Hyperventilation: 2, da die Menge an abgegebenen CO2 steigt extremer körperlicher belastung: 0,5, da durch die Sauerstoffschuld viel mehr O2 verbraucht wird Mast, wenn Kohlenhydrate in Fette umgewnadelt werden kann der RQ-Wert bei 1,3-1.6 liegen Fasten (wenn Kohlenhydrate aus AS oder Glycerin entstehen) ist der RQ Wert sehr niedrig (0,4)
Was ist die Respirationskalorimetrie nach Atwater-Rose?
Eine Kombinations aus direkter Kalorimetrie (Wärmeabgabe des Tieres wird anhand der Temperaturerhöhung der Luft der Kammer gemessen) und indirekter Kalrimetrie (Messung des Sauerstoffverbrauchs und CO2 Produktion)
Wie beeinflusst die Körpertemperatur den Stoffwechsel?
Veränderungen der Körpertemperatur beeinflussen den Stoffwechsel infolge der Reaktionsgeschwindigkeitsveränderungen der chem. Reaktion.
Welche Stoffwechsel beeinflussenden Faktoren gibt es?
Körpergewicht Körperoberfläche neurale/hormonelle Einwirkungen spezifisch-dynamische Wirkungen Körpertemperatur Umgebungstemperatur Muskeltätigkeit/-Aktivität Milch-, Fleisch-, Ei-Produktion
Proteinstoffwechsel
trans- und desaminiert in der Leber manche AS können nicht vom Körper synthetisiert werden und müssen deshalb vom Körper über die Nahrung aufgenommen werden AS (außer die essentiellen) werden durch den Körper durch Aminierung der Kohlenhydrate und Zwischenprodukten des Lipidstoffwechsels für den Bedarf vom Körper in ausreichender Menge selbst produziert Bei Wdk. ist es nicht so wichtig ob das Futter essentielle AS enthält, da alle AS durch die Pansenflora hergestellt werden können
essentielle AS
Valin Methionin Arginin Leucin Lysin Histidin Isoleucin Phenylalanin Threonin Tryphtophan beim Vogel noch: Glutaminsäure Glycin
