Un fisico, un biotecnologo e un informatico

[vodka]

Come la barzelletta degli italiani con i francesi e i tedeschi.
Allora. Supponiamo di avere un fisico a dieta un po' stressato dalla fame. Che discute col suo amico ingegnere (anche se non l'ho citato prima) del come mai si dimagrisca facendo sport e consumando più calorie di quelle introdotte.
"Diamine! La legge di conservazione di massa! Vorrà dire che per qualche motivo cago di più? Sudo di più? Mi si scioglie del cervello in più ed evapora?"
"mmmmmh. No? Forse?" (l'ingegnere pensa: ma perché sono a pranzo con lui?).
"Ah! Ma noi respiriamo O2 e buttiamo fuori CO2...il peso sarà tutto in quel C".
...qualche ora dopo...entra in scena il biotecnologo.
"Senti ma è vero quello di cui ho convinto l'ingegnere? Cioè che lui quando corre dimagrisce perché sputa fuori CO2 e tira dentro O2 e quindi...insomma ok usa i grassi e i carboidrati stoccati, ma la massa da qualche parte deve uscire!".
Il biotec pensa...mannaggia all'interdisciplinarietà e risponde: "Cavolo! Interessante! Suppongo di sì...nel ciclo di krebs ci sono delle decarbossilazioni...è pur vero che non so a memoria il bilancio dell'ossigeno dedicato alla fosforilazione ossidativa e al resto ma...".
Seguono momenti convulsi su wikipedia. Si giunge alla necessità di mettere insieme le formule chimiche di glicolisi anaerobia, krebs, fosforilazione ossidativa per capire i rapporti tra O2 ispirato, ATP prodotto, CO2 espirata (come minimo...poi ci sono vie più o meno efficienti).
Poi il biotec dice: "Ma porc...e l'equilibrio acido base? Non tutta la CO2 è espirata, l'acido carbonico...ce lo pisciamo tutto assieme alla birra!".
Il fisico è già contento e usando il googlato valore medio di 4.8 kcal per 1 l di O2 con tre giri di calcolatrice sembra tornare il rapporto 500kcal in meno al giorno-> -0.5 kg alla settimana.
Quindi approssimando il mitocondrio ad un cavallo ed il cavallo ad una sfera otteniamo un vantaggio calorico notevole tentando di iperventilare.
Il biotecnologo a questo punto rivuole un libro di fisiologia e biochimica.

L'informatico in tutto questo è crucciato: da un po' cerca le parole chiave per trovare l'equivalenza "kcal--ATP--massa persa dal corpo" ma...ma sfido voi a cercare le parole "dieta" e "massa" in google e arrivare a qualcosa che parli della legge di conservazione e non della massa ma-gra-ssa.

So che ho pochi crediti perché vado in giro a vaticinare l'uso sconsiderato di yogurt alla frutta e sofficini ma...chiunque abbia un link-nozioni sue che mi risparmi il vero calcolo preciso a partire dalle formule chimiche e soprattutto la fatica sullo studio degli interscambi O2-CO2 a livello dell'intero organismo e lo volesse condividere...boh non so...gli offro un posto all'interno della barzelletta.

[LiborioAsahi]

Interessante.

Non mi è chiaro però cosa vuoi sapere tu che hai pochi crediti.
E anche se sapessi risponderti, non posso garantirti che sarei disposto a farlo a meno che lo yogurt non venga addizionato di frutta solo dopo l'apertura del barattolo.
Ma magari sarò ubriaco e in quei casi, come ben sai, può succedere di tutto.

[vodka]

Fuori dal registro buffone: in pratica vorrei prendere le formule di glicolisi anaerobia/krebs/fosforilazione ossidativa (glucosio + ADP + .. -> 2ATP+ ..) e contare se la quantita` di CO2 di scarto torna con quel che si dice: -500Kcal al giorno -> -0.5kg alla settimana.

Ho trovato vecchi dati su il rapporto Q tra O2 ciucciato e CO2 buttata fuori (che e` pari a 1 se si metabolizzano solo glicidi) e quante kcal fan tot zuccheri e ho fatto una stima alla veloce ieri sera e la cosa, approssimando i cavalli a sfere, potrebbe tornare...pero` volevo il link con le formule chimiche.

La prima sera disponibile provo a fare i conti a manina io, ma mi chiedevo se qualcuno avesse gia` un link o altro a portata di mano.
In ogni caso alzo la posta: yogurt con dentro tagliuzzata mela. Per i piu` vogliosi invece facciamo sorbetto alla mela col calvados.

[IlPrincipebrutto]

'sta roba mi passa cosi' alta sopra la testa che per leggere il thread ho dovuto prendere un cannocchiale.

[vodka]

	Quote:	IlPrincipebrutto
	'sta roba mi passa cosi' alta sopra la testa che per leggere il thread ho dovuto prendere un cannocchiale.

I segoni mentali in generale o nel dettaglio quelli biochimici?

[cicciodila]

i nutrienti sono formati anche da H, quello dovrebbe andare via insieme all'acqua...
Forse il solo CO2 buttato fuori non basta.

[vodka]

	Quote:	cicciodila
	i nutrienti sono formati anche da H, quello dovrebbe andare via insieme all'acqua... Forse il solo CO2 buttato fuori non basta.

Eh hai ragione pure tu, diciamo che visto il peso dell'H irrisorio vinceva la CO2 "intuitivamente", ma dipende anche dalle quantita`...e dai giri che fa l'ossigeno.
Stechiometria, portami via.

[cicciodila]

Ma nell'acqua cade pure la O.

[vodka]

	Quote:	cicciodila
	Ma nell'acqua cade pure la O.

Hai ragione infatti un ruolo lo giochera`...vabbe`. Prima lavoro, poi i giochilli...

[LiborioAsahi]

Sarebbe un calcolo insensato quello che stai facendo.
Posso garantirti che i conti tornano, però non bisogna attribuire l'energia agli atomi (chessò C vale 2, O vale 3, H vale 1 etc), non avrebbe alcun senso. Bisogna aver ben chiaro che l'energia è nei legami ed è la rottura di questi che rende disponibile energia.
E legami diversi hanno quantità di energia differente.
E in molecole diverse gli stessi atomi possono avere legami a diversa energia.

Quindi bisogna calcolare le cal, o meglio i J liberati osottratti al sistema dalla rottura o formazione di ogni legame, fare somme, sottrazioni e amen (e poi magari chiedersi perchè avete perso tutto quel tempo quando su ogni testo di biochimica è già tutto chiaro e cristallino ed esposto sotto forma di deltaG in kJ/mole.)

Se vuoi appena ho tempo pubblico 2 foto prese da un testo sui vari cicli con i vari conti annessi.

[IlPrincipebrutto]

	Quote:	LiborioAsahi
	su ogni testo di biochimica è già tutto chiaro e cristallino ed esposto sotto forma di deltaG in kJ/mole.)

Quel 'G' e' l'energia libera di Gibbs, giusto?
Maledetta termodinamica, non sono mai riuscito a trovarci il verso. Fino all'Entropia ci arrivavo, ma da li in poi, non ho mai afferrato il senso fisico, il significato vero delle varie H, G eccetera. Potevo magari imparare le formule, ma rimanevano grandezze che proprio non mi parlavano.

[vodka]

	Quote:	LiborioAsahi
	Sarebbe un calcolo insensato quello che stai facendo. Posso garantirti che i conti tornano, però non bisogna attribuire l'energia agli atomi (chessò C vale 2, O vale 3, H vale 1 etc), non avrebbe alcun senso. Bisogna aver ben chiaro che l'energia è nei legami ed è la rottura di questi che rende disponibile energia. E legami diversi hanno quantità di energia differente. E in molecole diverse gli stessi atomi possono avere legami a diversa energia. Quindi bisogna calcolare le cal, o meglio i J liberati osottratti al sistema dalla rottura o formazione di ogni legame, fare somme, sottrazioni e amen (e poi magari chiedersi perchè avete perso tutto quel tempo quando su ogni testo di biochimica è già tutto chiaro e cristallino ed esposto sotto forma di deltaG in kJ/mole.) Se vuoi appena ho tempo pubblico 2 foto prese da un testo sui vari cicli con i vari conti annessi.

Mi son spiegata male...ok, l'energia e` nei legami, pero` dalla stechiometria finale del processo (ottenuta l'energia rompendo legami e rimettendone altra in altri) i conti di massa persa dal corpo devono tornare pure loro, direi. Io non voglio attribuire l'energia agli atomi/molecole, voglio ottenere il bilancio finale di cio` che entra/esce dal corpo per far girare la macchinetta (e aver di fianco i valori di energia prodotti) e vedere se corrisponde con quel che si dice di kcal/kg.

Se vogliamo rigirare la domanda: ok i conti in deltaG in Kj/mole, vorrei il link al bilancio di massa corporeo. (E=mc2 non vale come risposta).

Per le foto: grazie! Ma prima di farlo dimmi che libro e`, sono dotata di alcuni testi di biochimica.

[LiborioAsahi]

	Quote:	IlPrincipebrutto
	Quel 'G' e' l'energia libera di Gibbs, giusto? Maledetta termodinamica, non sono mai riuscito a trovarci il verso. Fino all'Entropia ci arrivavo, ma da li in poi, non ho mai afferrato il senso fisico, il significato vero delle varie H, G eccetera. Potevo magari imparare le formule, ma rimanevano grandezze che proprio non mi parlavano.

Come ti capisco
Ognitanto poi quando mi mettevo a "scrutare" queste signore per tentare di capire mi arrivavano illuminazioni, poi mi sfuggivano, poi non trovavo più il percorso mentale che mi aveva fatto intravvedere la luce etc... e poi gaudio o nervoso in funzione dell'esito.
Più spesso nervoso.
C'è da dire che in quanto a matematica sono tecnicamente definibile una "chiavica", soprattutto da quando al termine della quarta superiore decisi che io non avrei più dovuto affrontare l'ambito volontariamente.
Gibbs oramai lo prendo come un dato di fatto, mi prendo la descrizione così come me la diedero senza particolar dedizione per le verifiche...e vivo meglio.

	Quote:	vodka
	Mi son spiegata male...ok, l'energia e` nei legami, pero` dalla stechiometria finale del processo (ottenuta l'energia rompendo legami e rimettendone altra in altri) i conti di massa persa dal corpo devono tornare pure loro, direi. Io non voglio attribuire l'energia agli atomi/molecole, voglio ottenere il bilancio finale di cio` che entra/esce dal corpo per far girare la macchinetta (e aver di fianco i valori di energia prodotti) e vedere se corrisponde con quel che si dice di kcal/kg. Se vogliamo rigirare la domanda: ok i conti in deltaG in Kj/mole, vorrei il link al bilancio di massa corporeo. (E=mc2 non vale come risposta). Per le foto: grazie! Ma prima di farlo dimmi che libro e`, sono dotata di alcuni testi di biochimica.

Boh, le foto le prenderei o da un Lehninger o da un Mathews.

Penso di stare intuendo cosa vorresti sapere (anche se per qualche motivo la richiesta non riesco a definirla al top) ma forse a causa che sono tuonato non son sicuro di aver copreso tutto.
Per non farmi risultare esageratamente menomato potresti provare a spiegarti ancora più chiaramente.
Ad esempio: per ogni molecola di glc (o mole di molecole o grammi di glc etc) che è un C6H12O6 o stesso discorso per una di saccarosio che è C12H22O11 che entra nei vari cicli catabolici cosa vorresti sapere?

Tu non vuoi un bilancio energetico.
Vuoi una corrispondenza fra un kg di adipe perso/guadagnato e un X quantitativo di glucosio non mangiato/mangiato?
Oppure: se io perdo un kg di ciccia, questo kg è composto dall'insieme di che atomi o cmq molecole ai minimi termini biologici?
Boh.
Sono affaticato.

[vodka]

Ho il lehninger (o come si scriva). Non qui ma vabbè. Odio anche io entalpia, entropia e sarcazzi. Ma l'interpretazione statistica della termodinamica mi ha sempre affascinato.

Non volevo affaticare alcuno...dunque.
La domanda di base è: "Se io digiuno un giorno e il mio metabolismo basale+whatever consumi vale Y calorie i sacri testi mi dicono che perdo X grammi. Data la legge di conservazione di massa quegli X grammi devono in qualche modo andarsene. Ndove se ne vanno?". L'intuizione di chi ha fatto la domanda coinvolge la CO2 espirata.
Allora io ragionando ho pensato che ci stava...quindi vorrei come info (ma non stressarti...davvero alla prima sera in cui non faccio altro mi ci metto!): data 1 mole (o whatever) di stock glicidici quanto: ATP si produce e quale outcome "netto" in termini di CO2-H2O (e non cataboliti riciclati) si ottiene? A questo punto io vorrei controllare che i conti tornino. Stop.

[LiborioAsahi]

Essere precisi in ambiti del genere è un miraggio secondo me.
Pensa alla CO2 espirata...ok.
Poi pensa all'acqua che disperdiamo sempre con la respirazione, quella che sudiamo...
Le feci, pensa alle feci, piene di materiale di scarto che è sempre rimasto fuori dal nostro organismo ( per avere una visione congrua dobbiamo immaginarci come una ciambella, con il buco che corrisponde allo spazio che intercorre fra la nostra bocca e il nostro ano) ma assieme a quelle pezzi di mucosa che si sfalda, muco con componenti proteiche, sali minerali etc.
Penso a capelli, peli, unghie, l'epidermide che "sforfora" costantemente.


Per quanto riguarda invece il misero destino del glucosio, viene consumato totalmente in acqua e anidride carbonica. nel suo solito percorso glicolisi, ciclo di K fondamentalmente.
Per ogni glucosio (6atomi di C) dalla glicolisi si ottengono 2 molecole di piruvato (3 atomi di C cadauna). Queste 2 molecole subiranno ciascuna una decarbossilazione ossidativa (perdita netta di 2 molecole di CO2) e quindi formeranno ciascuna 2 molecole d'acetilCoA (2 atomi di C cadauna). Ogni molecola di AcCoA entra nel ciclo di Krebs e in ogni ciclo vi sono 2 decarbossilazioni...