В моей книге BIO 101 говорится, что когда человеческие клетки превращают глюкозу в АТФ, эффективность процесса составляет всего около 35%, и большая часть потенциальной энергии теряется в виде тепла. Однако это тепло полезно нам для поддержания общей температуры тела.
Хладнокровные животные (например, рептилии) не так эффективны в поддержании собственной температуры тела. Означает ли это, что их клеточный метаболизм (преобразование глюкозы в АТФ) более эффективен, чем у людей, и, следовательно, не производит столько тепла?
Или хладнокровность/теплокровность совершенно не связана с выделением тепла при клеточном метаболизме?
В то время как тепло теряется во время гликолиза, гораздо больше тепла может быть потеряно во время хемиосмоса. Это движение Н+ (протонов) через внутреннюю митохондриальную мембрану. Энергетический потенциал большей концентрации Н+ на одной стороне мембраны обычно обеспечивает синтез АТФ посредством АТФ-синтазы. Однако у млекопитающих особые белки, называемые разобщающими белками (UCP), могут сделать мембрану «непроницаемой» для H+, поэтому энергия теряется в виде тепла, а не используется для производства АТФ. Это называется термогенезом без дрожи и обычно происходит в бурой жировой ткани (поскольку жирные кислоты используются для производства UCP).
Дело не в том, что гликолиз у эктотермов менее эффективен (насколько мне известно), а в том, что эктотермы имеют разные уровни различных типов UCP. Экспрессия некоторых генов UCP может изменяться в ответ на более холодные условия (например, UCP2 и 3 могут активироваться) или гены могут вообще не присутствовать (например, UCP1 отсутствует у птиц и крокодилов).
Лучшее резюме UCP у рептилий и т. д. можно найти в этом реферате:
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/275/1637/979.long
Арматус