Study Guides (238,653)
United States (119,867)
Psychology (35)
PSY-0013 (8)

Nutrition Exam 2.docx

40 Pages
Unlock Document

Sam Sommers

Chapter 7 Chemical Reactions in the Body  Cells (site of metabolic reactions) Liver cells most versatile and metabolically active (liver is processing center of body) Liver receives nutrients first – then metabolizes, packages, stores, or ships them out Liver detoxifies alcohol, drugs, and poisons  Anabolism (building reactions) Require energy (“up” arrows) Process of the building up of body compounds (condensation) Catabolism (breakdown reactions) Release energy (“down” arrows) Process of breaking down of body compounds (hydrolysis) ATP (transfer of energy in reactions)  Some of energy released during breakdowns is captured in ATP (Adenosine triphosphate), a high­energy compound Made up of 3 phosphate groups Hydrolysis of its phosphate groups generates energy Provides energy that powers living cell activity Body captures and releases energy in bonds of ATP   Involved in coupled reactions Pairs of chemical reactions in which some of energy released from breakdown of one compound is used to create a  bond in another  Body converts chemical energy of food to chemical energy of ATP  Enzymes & coenzymes  Facilitate metabolic reactions Coenzymes assist enzymes Not proteins  Allows enzyme to function  Some B vitamins  Breaking Down Nutrients for Energy Glucose Glucose ▯ pyruvate Glycolysis (glucose splitting) Metabolic breakdown of glucose to pyruvate 6­carbon glucose ▯ conversion ▯ two pyruvate Small net energy yield Does not require oxygen (anaerobic) Liver cells can make glucose form pyruvate if needed  Pyruvate uses  Pyruvate  ▯ lactate When body needs energy quickly, but energy doesn’t last long (couple of minutes) Anaerobic (no oxygen) Pyruvate accepts hydrogen Occurs even a little at rest During intense exercise, lactate accumulates in muscles and causes blood pH drop, burning pain, and fatigue  Liver can convert lactate to glucose – called Cori cycle (recycling process) Pyruvate  ▯ acetyl CoA When body expends energy more slowly, but energy sustained for longer (greater total energy yield)  Aerobic (requires oxygen) Carbon group removed from 3­carbon pyruvate ▯ 2­carbon compound ▯ bonds with CoA ▯ acetyl CoA Produces carbon dioxide  Not reversible pathway  Much more ATP produced than glycolysis  Glycerol and fatty acids  Glycerol  ▯ glucose OR pyruvate Can be converted to 3­carbon compound 3­carbon compound options: “Up” ▯ glucose  “Down ▯ pyruvate ▯ acetyl CoA Fatty acids  ▯ acetyl CoA Fatty acid oxidation: breaks down fatty acids 2 carbons at a time  2­carbon fragment ▯ bonds with CoA ▯ acetyl CoA releases hydrogen and electrons  Fatty acids can’t make glucose (only 5% of triglycerides can be used to make glucose) Amino acids Amino acid deamination occurs Amino acid pathways: Some amino acid ▯ pyruvate Can provide glucose  Some amino acid ▯ acetyl CoA Can provide additional energy or make body fat (but not glucose) Some amino acid enter TCA cycle directly as compounds Can generate energy in cycle Can generate glucose  Final Steps of Energy Metabolism Acetyl CoA All three pathways end at acetyl CoA Two options: Used to synthesize fats (when ATP is abundant) Means that any molecule that can make acetyl CoA (glucose, glycerol, fatty acids, and amino acids) can make fat Used to generate high­energy compound ATP Can be used as a building block for fatty acids (not glucose or amino acids)  TCA cycle Take place in inner compartment of mitochondria Acetyl CoA enters cycle when cells need energy Circular path (but acetyl CoA goes one way) Oxaloacetate (a carbohydrate) needed to replenish cycle  Made primarily from pyruvate Also can be made from certain amino acids (but not fat) First 4­carbon compound to enter cycle Picks up acetyl CoA and drops off each carbon, returning to pick up another one  Electron transport chain Captures energy in high­energy bonds of ATP Made up of series of proteins that serve as electron “carriers” In inner membrane of mitochondria Carriers receive electrons and pass them down ▯ reach oxygen ▯ combine with hydrogen ▯ water formed  Hydrogen ions pumped to outer part of mitochondria as electrons passed down, which powers ATP synthesis  kCalories per gram Fat yields more ATP when oxidized than carbs or protein  This is why fat is body’s preferred form of energy storage  Excess Energy from Feasting Metabolism favors fat formation Dietary fat ▯ body fat is most direct and efficient Storing dietary fat uses 5% of energy intake Storing excess energy from dietary carbs as fat uses 25% of energy intake Excess protein Surplus used to replace normal daily losses Then protein oxidation is increased ▯ displaces fat in fuel mix Then (if still excess protein) amino acids are deaminated and remaining carbons used to make fatty acids, which are  stored as fat  Excess carbohydrate Proportion of carbs in fuel mix changes more dramatically than protein with overeating First stores it as glycogen, but this is limited Glucose oxidation rapidly adjust to intake levels (uses glucose freely instead of frugally) Can displace fat in fuel mix, sparing dietary fat and body fat from oxidation  Excess fat Does not promote fat oxidation  Moves efficiently into body’s fat stores  Transition from Feasting to Fasting Body draws on stores as it shifts to a fasting state Glycogen and fat released from storage ▯ more glucose, glycerol, and fatty acids  Inadequate Energy from Fasting Process  Glucose from glycogen (liver) and fatty acids from stored fat (adipose tissue) travel to cells These molecules broken down to acetyl CoA, which enters energy pathways Liver glycogen becomes depleted and blood glucose falls Body adjust normal metabolism to survive Adaptation: making glucose Most cells use fatty acids for fuel Brain and nerve cells normally use half of total glucose intake Body can use fat stores but red blood cells need glucose (and brain and nerves prefer it)  Amino acids that yield pyruvate used for gluconeogenesis in liver (and eventually kidneys too) Body protein provides 90% of needed glucose and glycerol provides 10%  Adaptation: creating an alternate fuel Acetyl CoA fragments ▯ ketone bodies  Can fuel brain cells Production rises slowly, but meets most of nervous system’s needs after 10 days Keto acids cause ketosis  Ketone bodies containing an acid group (COOH) High concentration causes pH of blood to drop (called ketosis)  Acidic blood denatures proteins (they can’t function) Causes fruity odor on breath and loss of appetite Adaptation: conserving energy Hormones of fasting slow metabolism Muscles waste, so need less energy Can maintain life up to 2 months  Low­Carbohydrate Diets Metabolism similar to fasting Body uses glycogen stores and then resorts to gluconeogenesis Leads to increased urine and ketosis  Can lead to loss of weight, but not as much loss of fat Weight will return when diet returns to normal    Chapter 8 Energy Balance    Chapter 8 Amount consumed versus expended Pound of body fat = 3500 kcals Weight gained/lost comes from changes in: Some fat Lots of fluid – water retention  Some lean tissue (muscle proteins and bone minerals) Long term weight gain/loss: 75% fat 25% lean  Kcalories Foods Provide Bomb colorimeter: measures heat energy released when foods burned to find out how many kcalories it provides  Overstates physiological fuel value (amount of energy that body derives from food)  Body is less efficient than calorimeter  Can correct for this overestimation Food intake Hunger Triggered by nerve signals and chemical messengers Mainly originates in hypothalamus Influenced by:    Chapter 8 Presence/absence of nutrients in blood Size and composition of last meal Eating patterns Climate  Physical activity Hormones Illnesses Generally eat at 4­hour intervals  Satiation & satiety Satiation occurs as receptors in stomach stretch and hormones (CCK) become active Satiety suppresses hunger after eating  Depends on nutrient composition of meal  High­satiating foods Protein is most  Low energy density foods  High­fiber foods  Low­satiating foods  Fructose can stimulate appetite (e.g. sugary fruit drink) High­fat foods – but strong satiety once enters intestine where it triggers CCK Portion size influences satiety  Hypothalamus: message central/control center    Chapter 8 Messages about energy intake, expenditure, and storage Influence satiety and satiation Gastrointestinal hormones Neuropeptide Y – causes carbohydrate cravings, initiates eating, decreases energy expenditure, and increases fat  storage  Kcalories Body Expends Thermogenesis: generation of heat that determines amount of energy expended Energy expended for basal metabolism Energy expended for physical activity Energy expended for food consumption Sometimes, energy expended for adaptation  Basal metabolism 2/3 of daily energy expenditure Involves lungs inhaling and exhaling, bone marrow making new red blood cells, heart beatings, and kidneys filtering  wastes Basal metabolic rate (BMR): rate at which body expends energy for these life­sustaining activities  Usually measured when awake, lying still, after restful sleep and before eating  Overall higher when you weigh more, but energy per pound expended is lower  Higher in people growing and people with more lean body mass  High in people with fever, people under stress, and people with highly active thyroid glands Resting metabolic rate (RMR): similar to BMR but less strict criteria for recent food intake and physical activity  Thermic effect of food (TEF)    Chapter 8 Acceleration of activity when you eat that requires energy and produces heat Rhythmic contractions of GI tract muscles speed up, cells that make and secrete digestive juices are activated, and  active absorption of some nutrients  Estimated at 10% energy intake Higher for high­protein foods and when meal eaten quickly  Adaptive thermogenesis Adjustments in energy expenditure related to chances in environment  Can be significant  Variable and specific to individuals, so not included in calculations Estimating Energy Requirements Factors that influence BMR & energy expenditure: Gender Growth Age Physical activity Body composition and size (higher when taller and larger surface area) Body Weight & Body Composition Body weight = fat + lean tissue (including water) Cant actually know when person is still alive    Chapter 8 Healthy Body Weight 2 2 BMI = weight (kg)/height (m)  = weight (lb)/height (in)  * 703 Healthy: 18.5 to 24.9 Underweight: <18.5 Overweight: >25 (more than 2/3 of adults in US)  Obese: >30 Overestimated in blacks because they tend to have higher bone density and protein content  Body Fat Distribution Visceral fat (central obesity) Upper­body fat – fat stored around organs of abdomen Contributes to heart disease and related deaths Most common in men and somewhat in post­menopausal women  Waist circumference is good indicator, with high risk at: >35 in for women >40 in for men Subcutaneous fat Lower­body fat – fat stored around hips and thighs Most common in women pre­menopause  Waist circumference indicates  Sometimes use other methods to estimate body composition:    Chapter 8 Total body water Radioactive potassium count Near­infrared spectrophotometry Ultrasound Computed tomography MRI Health Risks of Overweight Diabetes, hypertension, cardiovascular disease, sleep apnea, osteoarthritis, cancers, gallbladder disease, kidney  stones, respiratory problems, infertility, & complications in pregnancy and surgery  Mortality lowest with BMI of 20 to 24.9 Central obesity and weight gains >20 pounds between early and middle adulthood correlated with increased health  risks  Fluctuations in body weight may increases health risks  Chronic diseases Cardiovascular disease Elevated blood cholesterol and hypertension Central obesity may raise risks of heart attack and stroke Inflammation and Metabolic Syndrome Inflammation contributes to chronic diseases Process: Lipids fill adipose tissue  Lipids then migrate to muscles and liver tissues Accumulated fat in abdominal region changes body’s metabolism Results in insulin resistance, low HDL, high triglycerides, and high blood pressure Metabolic syndrome increases risks for diabetes, hypertension, and atherosclerosis Fat accumulation and elevated blood lipids promote inflammation    Chapter 9 Fat Cell Development    Chapter 9 Amount of fat in adipose tissues related to number and size of fat cells Expand when accumulate triglycerides Stimulates cell proliferation (numbers increase)  Easier to regain los weight when you have extra fat cells  Prevention is critical during growing years when fat cells increase most in number  Excess fat in heart and lever leads to heart failure and fatty liver Fat Cell Metabolism Lipoprotein lipase (LPL) determines development of obesity Removes triglycerides from blood for storage  More LPL activity in adipose cells in obese High LPL activity makes fat storage especially efficient, making weight gain even easier with excess intake  Gender differences Women  More LPL in breasts, hips, and thighs Tend to develop lower­body fat (pear­shape) Rate of fat breakdown lower (harder to lose fat, particularly around hips and thighs)  Men  More LPL in abdomen  Tend to develop central obesity (apple­shape)    Chapter 9 Release of lower­body fat more active  Set point Weight loss signals LPL production  Fat storage efficient while fat oxidation isn’t Set­point theory: body adjusts metabolism to restore original weight Causes of Overweight/Obesity Can’t change genome but can influence epigenome (e.g. exercise) Proteins that act as hormones in hypothalamus  Leptin Obesity gene (ob ) codes for leptin  Leptin increases when body fat increases and suppresses appetite Genetic deficiency of leptin or genetic mutation of its receptor (rare) can cause obesity  Little appetite control Constant hunger Ghrelin Secrete by stomach cells Promotes weight gain by stimulating appetite and promoting efficient energy storage Can also promote sleep Uncoupling proteins Two types of body fat     Chapter 9 White adipose tissue Stores fat for other cells to use for energy Brown adipose tissue Releases stored energy as heat Oxidation uncoupled from ATP formation, producing only heat (dissipating energy) Opposite is efficient coupling, which leads to fat storage <1% of fat cells in adults Most activity when exposed to cold Inversely related to BMI  Environment Obesogenic environment Factors surrounding person that promote weight gain (e.g. increased food intake and decreased physical activity) Energy­balance equation effected by past eating patterns  Physical inactivity DRI suggests accumulated 60 minutes of moderately intense physical activities daily Nonexercise activity thermogenesis (NEAT): energy expended in everyday spontaneous activities (during  work and leisure time) Problems & Health Risks Indicators BMI    Chapter 9 Waist circumference Disease risk profile Family history Life=threatening diseases Common risk factors for chronic diseases Weight loss recommended when: Obese or overweight + 2 risk factors for chronic diseases  Obese or overweight + life­threatening condition (e.g. heart disease) Weight­Loss Products Ephedrine  Herbal stimulant in many products Risks of heart attacks and seizures  Aggressive Treatments  Clinically severe obese (BMI>40) may need drugs or surgery  Drugs (for weight­loss) Can help along with comprehensive weight­loss program Need long­term therapy, but drugs should maybe not be continued long­term Surgery Most common limit food intake by reducing stomach capacity Gastric bypass    Chapter 9 Small stomach pouch made so food bypasses most of stomach and goes to small intestine  Suppresses hunger by reducing production of gastrointestinal hormones Gastric banding Gastric band used to reduce opening from esophagus to stomach  Result in initial 20­32% weight loss, long­term 14­25%  Dramatic improvement in diabetes, blood lipids, and blood pressure Lower overal
More Less

Related notes for PSY-0013

Log In


Don't have an account?

Join OneClass

Access over 10 million pages of study
documents for 1.3 million courses.

Sign up

Join to view


By registering, I agree to the Terms and Privacy Policies
Already have an account?
Just a few more details

So we can recommend you notes for your school.

Reset Password

Please enter below the email address you registered with and we will send you a link to reset your password.

Add your courses

Get notes from the top students in your class.