甲狀腺素逐步促進細胞代謝與產熱機制模擬器

高中 / 資優專用・嚴密生物因果版
T₃/T₄: 65%
🧪 實體分子圖例對照:
T₃ (甲狀腺素)
+ Na⁺ (鈉離子)
+ K⁺ (鉀離子)
Glc (葡萄糖)
ATP ATP (~P~P~P)
ADP ADP + Pi
+ H⁺ (質子)
🔥 UCP 碰撞熱波
STEP 1 / 6

跨膜進入與核內受體結合 (Nuclear Receptor Binding)

T₄ ➔ T₃ + TR/RXR ➔ 代謝 mRNA 轉錄釋出

血液中的游離 T₄/T₃ 跨膜進入細胞質,脫碘酶 (DIO2) 將其轉化為高活性 T₃。T₃ 進入細胞核與 TR/RXR 受體複合體 結合,啟動轉錄!大量 mRNA 攜帶藍圖游出核孔,嵌入質膜合成幫浦、嵌入粒線體合成 UCP!

🎯 本步驟分子動態

觀察紫色 T₃ 穿越脂雙層進入細胞核,DNA 啟動後釋放出亮色 mRNA 游往細胞膜與粒線體!

⚡ ATP 命運:合成 vs 幫浦水解

動態平衡

嚴格閉路循環:ATP 在粒線體由合成酶結合 ADP+Pi 製成,游至質膜被 Na⁺/K⁺-ATPase 水解為 ADP + Pi,再實體游回粒線體!

Na⁺/K⁺ 幫浦水解 ATP 消耗率 95 unit/s
粒線體 ATP 合成酶產率 105 unit/s
細胞可用淨 ATP 電池 (ATP/ADP 比值) 84% (充足)

🔥 H⁺ 質子終點:合成酶 vs UCP 產熱

P/O 比值: 2.5
⚙️ 做工合成 ATP (偶聯) 🔥 UCP 碰撞產熱 (解偶聯)
78%
22%
總產熱功率 (Heat Rate)
75 kcal/h
UCP 捷徑碰撞釋熱
膜間隙跨膜電位 (Δψ)
180 mV
質子水庫驅動力

🩺 養分吸收與全身生理表徵連動

SGLT 葡萄糖吸入流速
1.0x 基準
Na⁺ 梯度驅動進細胞
核心體溫 & 心跳
37.0°C / 72 bpm
基礎產熱與心搏率
💡 為什麼亢進時「吃多卻暴瘦」?

SGLT 狂吸葡萄糖,但粒線體因 UCP 嚴重漏損導致發電效率 (P/O) 暴跌。吃進來的熱量大量轉化為熱能散失,身體被迫大量燃燒脂肪與肌肉以維持能量,形成高食量卻快速消瘦的矛盾現象。