在线粒体或细胞质中，有机物如糖类被呼吸作用分解为丙酮酸，随后进一步分解为二氧化碳、水和能量。这一过程释放出储存在有机物中的能量，供生物体利用。

动物获取能量的主要途径是通过食物。食物在体内氧化与在空气中燃烧氧化虽然相似，但发生的机制不同。呼吸作用是一个缓慢的氧化过程，能量是逐渐释放的。

新陈代谢是生物体生命活动的基本特征，包括物质代谢和能量代谢。糖类、脂肪和蛋白质这三种营养物质在消化后转变为可吸收的小分子物质，被吸收入血液。在细胞内，这些物质通过同化作用合成机体组成成分或更新组织，同时通过异化作用分解产生代谢产物。合成代谢和分解代谢是物质代谢中相互联系、不可分割的两个方面。

在分解代谢过程中，营养物质储存的化学能被释放出来。这些能量在转化后成为机体各种生命活动的动力，因此分解是代谢的放能反应。而在合成代谢过程中，需要能量的输入，因此是吸能反应。物质代谢过程中，物质变化与能量代谢是紧密相关的。生物体内物质代谢伴随的能量释放、转移和利用，称为能量代谢。

机体所需的能量来自食物中的糖类、脂肪和蛋白质。这些能源物质分子中的化学键在氧化过程中断裂，生成二氧化碳和水，同时释放能量。超过50%的能量迅速转化为热能，用于维持体温和散发到体外。剩余的能量以高能磷酸键的形式储存于体内，如三磷酸腺苷（ATP），供机体利用。ATP用于合成细胞组成分子、生物活性物质等，细胞利用ATP进行物质转运和肌肉收缩等，这些过程最终都转化为热能。

在安静状态下摄入食物后，人体产生的热量通常比食物氧化后产生的热量要多。例如，摄入能产生100kJ热量的蛋白质后，人体实际产生的热量约为130kJ，多出的30kJ是“额外”热量，表明进食蛋白质后，机体产生的热量超过了食物氧化后的热量。这种现象称为食物的特殊动力作用。糖类或脂肪的特殊动力作用较低，而混合食物的特殊动力作用更显著。这些额外产生的热量不能用于做功，只能用于维持体温，因此，机体需要额外进食以补充这些能量消耗。

食物的特殊动力作用机制尚未完全明了，通常在进食后1小时左右开始，持续7-8小时。通过静脉注射氨基酸可观察到类似的代谢率增加，这表明“额外”热量可能源于肝脏处理蛋白质分解产物时的能量消耗。因此，肝脏在脱氨基反应中的能量消耗可能是产生“额外”热量的原因之一。

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文章来源：天狐定制

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