Начини за ре-синтеза на АТФ в мускулите работа

Почивка на мускулите, както и други тъкани, за да се поддържа постоянство на състава и непрекъснат поток на метаболитни процеси, това изисква постоянно поддържане на АТР. В същото време на мускула е много различен от другите тъкани, че искането си за енергия под формата на АТФ в мускулната контракция може почти мигновено да увеличат 200 пъти.

Ресинтез на АТФ по време на мускулната активност може да се осъществи както по време на реакциите, срещащи се при анаеробни условия и от окислителни трансформации в клетки, свързани с консумацията на кислород. Три вида анаеробни процеси, в които е възможно ресинтез на АТФ открива в скелетната мускулатура, и един аеробен.

Помислете за всички процеси на ресинтез на АТФ в мускулите и по реда на тяхното включване.

Отговорът на креатин. Първата и най-бързо ресинтезата на ATP процес е отговорът на креатин. Креатин фосфат (CP) - богата на енергия вещество (Глава 5), който след изчерпване на АТФ-запасите в работната мускула изпраща фосфорилна група, за да ADP:

Креатин киназата катализира този процес, който се отнася до фосфотрансфераза (под името на ензима се нарича въпросния процес).

АТР и креатин са съседни и в близост до елемент свиване на мускулните влакна. След АТР нива започват да намаляват, веднага започва отговора креатин, като се гарантира ресинтез на АТФ. Скоростта на разграждане на Cp в работната мускул е пряко пропорционална на интензитета на извършената работа и размера на напрежението в мускулите.

В първите няколко секунди след началото на операцията до СР концентрация е висока, и висока активност на креатин киназа. Почти всички размера на ADP образува, когато АТР гниене, участва в този процес, като по този начин блокира други процеси ресинтез на АТФ в мускулите. След Kf резерви в мускулите ще бъдат изчерпани с около 1/3, скоростта на реакцията ще намалее креатина; това ще доведе до други процедури за ресинтез на АТФ.

Реакцията на креатин е обратимо. По време на работа на мускулите е доминиран от директна реакция за попълване на АТФ резерви в спящ период - на обратната реакция, която възстановява CF на концентрация в мускулите. възможно обаче ресинтез Kf от части и по време на продължителна мускулна работа, извършена при аеробни условия.

Отговорът на креатин играе основна роля в доставките на енергия на краткосрочния упражнение максимална мощност - спринт, скачане, хвърляне, упражнения повдигач.

Гликолиза. Следващият път отново синтеза на АТФ - гликолиза. Детайли този метаболитен път е разгледан в глава 6. ензими, катализиращи реакции гликолизните локализирани на мембрани и саркоплазмения ретикулум на мускулните клетки в sarcoplasm. Гликоген фосфорилаза и хексокиназа - ензими гликогенолиза и гликолиза първата реакция - са активирани с увеличаване на съдържанието на ADP на sarcoplasm и фосфорна киселина.

Както е дискутирано по-горе (раздел 9), гликолиза енергия ефект е малък и възлиза само на 2 мола АТР на 1 мол глюкоза-1-фосфат, получен чрез фосфорилазната на гликоген. Освен това, следва да се отбележи, че около половината от общата енергия, освободена при този процес се превръща в топлина и не може да се използва при работа на мускулите; докато мускул температурата се повишава до 41-42 ° С

Крайният продукт на гликолиза е млечна киселина. Натрупването в мускулите, той причинява промяна на концентрацията на водородните йони в вътреклетъчната среда, т.е. рН се измества в киселата област. В слабо кисела среда е активиране на дихателната верига на митохондриите ензими, от една страна, и инхибиране на ензими, които регулират мускулна контракция (ATPase активност миофибрили) и скорост ресинтез на АТФ при анаеробни условия, от друга страна. Въпреки това, преди да се обърне към процеса на ресинтеза ATP при аеробни условия, имайте предвид, че гликолиза играе важна роля в доставките на енергия за упражняване, чиято продължителност е от 30 до 150 секунди. Това са средни разстояния, плуване в 100 и 200 м, велосипедни състезания на пистата, и др. В резултат на гликолизата да направи дълго ускорение по време на тренировка и на финала на състезанието.

Ресинтез на АТФ при аеробни условия. Ресинтез на АТФ чрез аеробна процес е окислението на глюкоза до въглероден оксид (IV) и вода. Глава 6 от този многоетапен процес беше обсъден подробно в глава 9 и изчислява му енергичен ефект. Сравняване на енергийните ефекти от гликолиза и пълна разбивка на глюкозата в аеробни условия, може да се каже, че втората процес има най-голяма производителност. Общо произведената енергия по време на аеробна процеса е 19 пъти по-голям от този по време на гликолиза.

Обръщаме внимание на факта, че АТР оформен в митохондрии на окислително фосфорилиране, достъпно ATPase локализиран в sarcoplasm мускулни клетки като вътрешната митохондриална мембрана е непропусклив за заредени нуклеотиди. Следователно, съществува система на активен транспорт на АТР от митохондриите матрица в sarcoplasm. Първо, АТР translocase следващата прехвърля от матрицата чрез вътрешната мембрана на intermembrane пространството, където АТР реагира с креатин проникваща от саркоплазмения. Това взаимодействие катализира митохондриална креатин киназа, който е локализиран в картонената митохондриална мембрана. Получената креатин отново влиза в sarcoplasm където изпраща удар с АТР фосфорна киселина остатък на саркоплазмения ADP.

образуване Ефикасността АТФ по време на окислително фосфорилиране зависи от мускулите доставка на кислород. В работната мускул кислородни доставки са ниски: малко количество кислород, разтворен в саркоплазмения част на кислород е свързан миоглобин мускулна състояние. Основният размер на кислород, необходимо за аеробна мускулна повторно синтез на АТФ се доставя чрез белодробна дишането и кръвообращението система. За образуването на 1 мол на АТР в процеса на окислително фосфорилиране изисква 3,45 литра кислород; количество кислород консумира в покой в ​​продължение на 10 - 15 минути, и при интензивно мускулно активност - за 1 минута.

Miokinaznaya реакция настъпва в мускула със значително увеличение на концентрацията на ADP в sarcoplasm, когато възможността за други начини почти изтощени или близо до това. Същността на тази реакция е, че реакцията на две молекули на ADP произвежда една молекула на АТР: