Biochimie (1) - Examinare, pagina 2

Cale de aerobic ATP resintezei

(Sinonime: respirația tisulară, fosforilare aerob sau oxidativă) - este principala metodă, de bază pentru formarea de ATP care curge in mitocondrii de celule musculare. In timpul tesutului respiratie substanțelor oxidabile scade doi atomi de hidrogen (doi protoni și doi electroni) și a lanțului respirator sunt transferate la oxigen molecular - O2, livrează de sânge la mușchii aerului, prin care se produce apa. Pentru cheltuieli de energie eliberată în timpul formării apei, sinteza ATP din ADP și acid fosforic. De obicei, fiecare moleculă de apă formate au trei molecule de sinteză ATP. La rândul său, acetil - CoA pot fi produse din carbohidrați, grăsimi și aminoacizi, adică prin acetil - CoA în ciclul Krebs implicat carbohidrați, grăsimi și aminoacizi.

Un alt mod activator aerobic ATP resinteza este CO. Munca fizică rezultată în exces a centrului respirator al creierului activeaza dioxidul de carbon, ceea ce duce în cele din urmă la o creștere a vitezei fluxului sanguin și a îmbunătăți furnizarea de oxigen la muschi.

Calea de aerobic pentru formarea de ATP se caracterizează prin următoarele criterii:

- puterea maximă (este de 350-450 cal / kg min);

- timpul de desfășurare (3-4 minute, la sportivi bine pregatiti poate fi de aproximativ 1 min.);

- timpul de operare cu o capacitate maximă (zeci de minute).

După cum sa menționat deja, sursele de alimentare pentru resinteza aerobă de ATP sunt carbohidrați, grăsimi și aminoacizi, care completează descompunerea ciclul Krebs. Și în acest scop, nu numai concentrațiile intramusculare ale acestor substanțe, dar și glucide, lipide, aminoacizi și organisme cetonici, furnizează sânge pentru a mușchilor în timpul activității fizice. În acest sens, calea ATP resinteza funcționează la putere maximă pentru o astfel de perioadă lungă de timp.

Comparativ cu alte procese in curs de desfasurare in celulele musculare resinteza aerobe ATP resinteza are mai multe avantaje. Aceasta se caracterizează prin eficiență ridicată: în acest proces este descompunerea profundă a materialelor care pot fi oxidate la produsele finale - CO și NO, și, prin urmare, o mare cantitate de energie este eliberată. Un alt avantaj al acestui mod de a re-sinteză este versatilitatea în utilizarea substraturilor. In timpul aerobic ATP resinteza oxida toate organism organic bazic substanta :. Aminoacizii (proteine), carbohidrați, acizi grași, corpilor cetonici, etc. Un alt avantaj al acestei metode de formare a ATP-ul este o durată lungă de funcționare: practică, ea funcționează continuu pe tot parcursul vieții.

Cu toate acestea aerobe metoda de formare ATP are mai multe dezavantaje, starea funcțională a sistemului cardiorespiratorii este un factor de limitare limitarea duratei de aerobe calea resinteza ATP cu o putere maximă și valoarea maximă a puterii în sine. Caracteristici mod aerobic limitată de faptul că toate enzimele de respirație tisulară sunt încorporate în membrana internă a mitocondriilor sub forma unor ansambluri și funcției respiratorii numai în prezența unei membrane intacte. Orice factori care influențează starea și proprietățile membranelor, perturba formarea de ATP aerobioză. De exemplu, încălcări ale fosforilării oxidative observate cu acidoza (aciditate crescută), umflarea mitocondriilor in dezvoltarea celulelor musculare in procesul de oxidare a radicalilor liberi a lipidelor care cuprinde membrana mitocondriilor.

Un alt dezavantaj formarea aerobe de ATP poate fi considerată ca un timp mare de implementare (3-4 min.) Și o valoare mică absolută a căii de putere maximă anaerobă ATP resinteza

Anaerobic resinteza calea de ATP (kreatinfosfatny, glikolitinichesky) sunt metode suplimentare formarea de ATP în cazurile când primar ATP calea de primire - aerobic - nu poate furniza cantitatea de energie necesară activității musculare. Se întâmplă în primul minut de orice lucru, atunci când respirația țesutului nu este încă pe deplin desfăcută, precum și în performanța de exercițiu de mare putere.

calea Kreatinfosfatny ATP resintezei

Creatina fosfat are o rezervă mare de energie și o mare afinitate pentru ADP. Prin urmare, reacționează ușor cu moleculele de ADP care apar în celulele musculare în timpul funcționării fizice, ca rezultat al hidrolizei ATP.

reacția Kreatinfosfatnaya este reversibil, dar echilibrul este deplasat spre formarea de ATP, și astfel începe să fie efectuată imediat, de îndată ce primele porțiuni apar miotsitaz ADP. Această reacție este catalizată de enzima creatinkinazei. Când activitatea musculară kreatikinazy crește semnificativ datorită expunerii la ionii de calciu activatoare, creatina, formate în timpul reacției. Prin aceste mecanisme de activitate creatinkinazei la începutul creșteri de lucru musculare dramatic, iar reacția keatinfosfatnaya atinge rapid viteza maxima.

creatina fosfat, care posedă o largă marjă de energie chimică, o substanță instabilă. Din ea poate fi ușor scindată acid fosforic, rezultând ciclizarea reziduurilor creatină, având ca rezultat formarea de creatina.

Formarea Creatina are loc fără implicarea enzimelor, în mod spontan, această reacție este ireversibilă. Creatinina care rezultă în organism nu este folosit și este excretat în urină.

Sinteza fosfocreatina in celulele musculare se produce în timpul de repaus, prin reacția de creatina cu un exces de ATP. Parțial stocurile de creatină pot fi restaurate și în timpul lucrului musculare de putere moderată, la care ATP-ul este sintetizat în detrimentul respirației țesutului într-o cantitate care este suficientă pentru a asigura și funcția miocitelor contractile și kreatifosfata reaprovizionare șurubul. Prin urmare, în timpul executării reacției kreatinfosfatnaya fizice de lucru pot include mai multe. Formarea de creatina in ficat folosind aminoacizii glicina, metionina și arginină.

calea Kreatinfosfatny sintezei ATP se caracterizează prin următoarele valori adoptate criterii cantitative:

- putere maximă (de 900-1100 kcal / kg min);

- timpul de desfășurare (doar 1-2);

- timpul de funcționare cu viteză maximă (numai 8-10 secunde).

Principalele avantaje ale kreatinfosfatnogo calea de ATP sunt timpul de implementare foarte mici și de mare putere, care este esențială pentru viteză și putere de sport. Principalul dezavantaj al acestei metode de sinteză ATP care limitează în mod substanțial posibilitățile sale, un timp scurt de funcționare. menținând viteza maximă cu întreaga 8-10, sfârșitul vitezei sale este redus la jumătate, iar la sfârșitul a 3 minute de muncă intensivă reacție kreatinfosfatnaya încetează practic mușchi.

Evaluarea biochimică a ATP calea resinteza kreatinfosfatnogo de obicei, este format din doi parametri: creatinina și datoria de oxigen alaktatnomu.

datoria de oxigen Alaktatny - această creștere (peste nivelul de repaus) a consumului de oxigen în următoarele 4-5 minute după un exercițiu de putere maximă pe termen scurt. Acest exces de oxigen este necesar pentru respirație tisulară mare viteză imediat după încărcare pentru a crea celule musculare in concentratii crescute de ATP. Astfel, utilizarea creatinei în timpul rezultatelor de exploatare în acumularea de transformare creatina, care necesită din nou, o anumită cantitate de oxigen creatina fosfat.

cale glicolitic resinteza ATP (glicoliza)

Glicoliză este același mod anaerob formarea de ATP. Sursa de energie necesară pentru ATP-ul este glicogen muscular resisinteza. La descompunerea anaerobă a glicogen fosforilazei de enzima printr-o serie de etape succesive este transformată în acid lactic. In timpul produselor intermediare glicoliză care conțin un grup de fosfat cu energie de legătură, care este ușor de transferat la ADP, pentru a forma ATP.

Toate enzimele de glicolizei sunt celule musculare sarcoplasma. Glicoliză poate fi, de asemenea, supuse la glucoză care intră mușchii din fluxul sanguin.

Putere maximă - 750-850 kcal / kg min.

timpul de implementare - 20-30.

Timp de operare cu o capacitate maximă - 2-3 minute.

Avantajele glicolizei aerobe la formarea de ATP prin: intră rapid puterea maximă are loc la o viteză mare, are o valoare de ieșire maximă mai mare și nu necesită participarea la mitocondrii și oxigen.

Dezavantaje glicolizei: viteza mare a procesului duce rapid la o scădere a concentrației de glicogen muscular și acumulare în cazul acidului glicolizei lactic crește aciditatea din interiorul celulelor musculare, care reduce activitatea catalitică a enzimelor de glicoliză; glicoliza maloekonomichen. Creșterea concentrației de lactat în fibrele musculare determină o modificare a pH-ului la acid, de cele testate de proteine ​​musculare modificări conformaționale, ceea ce duce la o scădere a activității funcționale, adică Aceasta duce la dezvoltarea de oboseala.

Prin reducerea intensității activității fizice și a intervalelor de agrement în timpul lactatul exercițiu poate fi formată parțial din celulele musculare în limfă și sânge, ceea ce permite reconectarea glicolizei.

puterea relativă a zonei de lucru musculare

Clasificarea acceptată în mod curent de activitate diferite musculare putere. Unul dintre ei - Clasificarea V.S.Farfelyu bazată pe premisa că exercitarea puterii realizată datorită relației dintre cele trei cai majore resinteza ATP în funcționarea musculare în timpul funcționării. Conform acestei clasificări, există patru putere relativă a zonelor de lucru musculare: maxim, submaximale, ridicată sau moderată.