Что такое энергетический метаболизм

обмен веществ

Введение

Энергетический обмен, обычно определяется как совокупность химических процессов организма. Эти химические процессы принимают форму сложных метаболических путей внутри клетки, которые классифицируются, как катаболические или анаболические. У людей изучение того, как энергия течет и обрабатывается в организме, называется биоэнергетикой и в основном связано с тем, как разрушаются макромолекулы, такие как жиры, белки и углеводы, для обеспечения полезной энергии для роста, восстановления и физической активности.

Основные пути метаболизма

Анаболические пути используют химическую энергию в форме аденозинтрифосфата (АТФ) для обеспечения клеточной работы. Примерами анаболических путей являются создание макромолекул из более мелких компонентов, таких как синтез белков из аминокислот, а также использование АТФ для сильного мышечного сокращения. Для питания анаболических процессов, АТФ жертвует одну молекулу фосфата, выделяя накопленную энергию в процессе. После того, как количество АТФ в рабочей клетке истощается, необходимо больше генерировать катаболический энергетический метаболизм для продолжения работы.

Катаболическими путями являются те, которые разрушают крупные молекулы на их составные части, выделяя энергию в процессе. Организм может производить и хранить свой собственный АТФ как в анаэробном, так и в аэробном энергетическом обмене. Анаэробный обмен веществ происходит в отсутствие кислорода и связан с короткими интенсивными всплесками энергии. Аэробный метаболизм представляет собой распад макромолекул в присутствии кислорода и связан с более низкой интенсивностью упражнений, а также с ежедневной работой клетки.

Анаэробный энергетический обмен в организме человека

Анаэробный энергетический обмен происходит в двух формах: АТФ-креатинфосфатная система и быстрый гликолиз. АТФ-креатинфосфатная система использует хранимые молекулы креатинфосфата для регенерации АТФ, который был истощен и деградирован до его низкоэнергетической формы, аденозиндифосфата (АДФ). Фосфат креатина подает молекулу фосфата высокой энергии в АТФ, тем самым заменяя потраченный АТФ и повторно активируя клетку. Мышечные клетки обычно содержат достаточно свободно плавающих АТФ и креатинфосфат для питания примерно 10 секунд интенсивной активности, после чего клетка должна перейти к быстрому процессу гликолиза.

Быстрый гликолиз синтезирует АТФ из глюкозы, которая имеется в крови и из гликогена, находящегося в мышцах, причем молочная кислота образуется в качестве побочного продукта. Эта форма энергетического метаболизма связана с кратковременными интенсивными всплесками активности; таких как силовой подъем или спринт — когда сердечно-респираторная система не успевает доставить кислород в рабочие ячейки. По мере быстрого прогрессирования гликолиза, молочная кислота накапливается в мышце, вызывая состояние, известное как лактоацидоз или, что более важно, мышечный ожог. Быстрый гликолиз дает большую часть АТФ, которая используется от десяти секунд до двух минут упражнений, после чего сердечно-респираторная система имеет возможность доставлять кислород в рабочие мышцы.

Аэробный метаболизм происходит одним из двух способов: быстрым гликолизом или окислением жирных кислот. Быстрый гликолиз, как и медленный гликолиз, разрушает глюкозу и гликоген для получения АТФ. Однако, поскольку это происходит в присутствии кислорода, это представляет собой полную химическую реакцию. В то время, как быстрый гликолиз производит две молекулы АТФ, медленный гликолиз способен продуцировать 38 АТФ-молекул из того же количества топлива. Поскольку во время реакции накопление молочной кислоты не происходит, быстрый гликолиз не связан с мышечным ожогом или усталостью.

Процесс окисления жирных кислот

Наконец, самой медленной и наиболее эффективной формой энергетического метаболизма является окисление жирных кислот. Данный процесс, используется для таких видов деятельности, как ремонт и рост клеток, при длительных физических упражнениях, таких как марафон или плавание. Вместо использования глюкозы или гликогена в качестве топлива, этот процесс сжигает жирные кислоты, которые хранятся в организме, и способен продуцировать до 100 АТФ-молекул на единицу жирных кислот. Хотя это высокоэффективный высокоэнергетический процесс, он требует большого количества кислорода и возникает только через полчаса активности низкой интенсивности.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх
Adblock
detector