АТФ (аденозин трифосфат): енергетична валюта

Якщо ви коли-небудь замислювалися, яким образом ми одержуємо енергиюдля різних видів активності, то відповіддю буде: в основному за счетатф. Без АТФ наш організм просто не зміг би функціонувати. А теперьузнайте чому...

Без сумнівів, з енергетичної точки зору самої важливо молекулойорганизма людини є АТФ (аденозин трифосфат: аденин нуклеотид,пов'язаний із трьома фосфатами).

Фактично, кожна клітинка нашого організму зберігає й используетенергию за допомогою АТФ, і на цій підставі ми можемо назвати Атфуниверсальной валютою біологічної енергії. Всі живі существануждаются в безперервному енергопостачанні для підтримки синтезу протеинаи ДНК, метаболізму й транспорту різних іонів і молекул. Це й естьжизнь. М'язові скорочення в ході тренувань із обтяженнями такжетребуют легкодоступної енергії. Як уже говорилося, всі етообеспечивает АТФ. Однак для того, щоб сформувати АТФ, нашимклеткам потрібне сировина. Люди одержують цю сировину у формі калорийпосредством оксидації споживаної їжі. Щоб бути використаної дляполучения енергії, ця їжі спочатку повинна конвертуватися в легкоиспользуемую молекулу - АТФ.

Отримана АТФ, у свою чергу, повинна пройти через несколькоступеней, щоб дати нам енергію. Спочатку за допомогою специальногокоензима відділяється один із трьох фосфатів (кожний з яких даетдесять калорій), вивільняється енергія й виходить аденозин дифосфат(АДФ). Якщо енергії потрібно більше, те відділяється наступний фосфат,формуючи аденозин монофосфат (АМФ). Головним джерелом для производстваатф служить глюкоза, що у клітці инициально розщеплюється на пирувати цитозол.

Коли швидкого виробництва енергії не потрібно, происходитобратная реакція - за допомогою АДФ, фосфагена й глікогену фосфатнаягруппа знову приєднується до молекули, формуючи АТФ. Для цих цілей иззапасов глікогену береться глюкоза. Знову створений АТФ готовий кследующему використанню. У сутності АТФ працює як молекулярнаябатарея, зберігаючи енергію, коли вона не потрібна, і вивільняючи в случаенеобходимости. Причому ця батарея перезаряджа_ повністю.Структура АТФ

Молекула АТФ складається із трьох компонентів:

Рибоза (той же самий пятиуглеродний цукор, що формує основу ДНК)

Аденин (з'єднані атоми вуглецю й азоту)

Трифосфат

Молекула рибози розташовується в центрі молекули АТФ, край якої служить базою для аденозина.

Ланцюжок із трьох фосфатів розташовується з іншої сторони молекулирибози. АТФ насичує довгі, тонкі волокна, що містять протеїн,називаний міозином, що формує основу наших м'язових кліток.Збереження АТФ

В організмі середньої дорослої людини в день використовується біля 200-300 молів АТФ. Загальна кількість АТФ в організмі в кожний отдельновзятий момент становить 0,1 моли. Це означає, що АТФ долженрециклироваться 2000-3000 разів протягом дня. АТФ не може битьсохранен, тому рівень його синтезу майже відповідає уровнюпотребления.Системи АТФ

Завдяки важливості АТФ із енергетичної точки зору, а також з-заширокого спектра його використання в організму є различниеспособи його виробництва. Це три різні біохімічні системи попорядку:

Фосфагенная система

Система глікогену й молочної кислоти

Аеробний подих

Фосфагенная система

Коли м'язам має бути коротка, але інтенсивна активність(приблизно 8-10 секунд), використовується фосфагенная система - Атфсоединяется із креатину фосфатом. Фосфагенная система обеспечиваетпостоянную циркуляцію невеликої кількості АТФ у наших мишечнихклетках. М'язові клітки також містять високоенергетичний фосфат -фосфат креатину, що використовується для відновлення рівня Атфпосле короткочасної, високоинтенсивной роботи. Ензим креатин киназаотнимает фосфатну групу в креатину фосфату й швидко передає її Адфдля формування АТФ. Отже, м'язова клітка перетворює АТФ в АДФ, афосфаген швидко відновлює АДФ до АТФ. Рівень креатину фосфатаначинает знижуватися вже через 10 секунд високоинтенсивной активності.Приклад використання фосфагенной системи енергопостачання - це спринтна 100 метрів.

Система глікогену й молочної кислоти

Система глікогену й молочної кислоти постачає організм енергиеймедленнее, чим фосфагенная система, і надає досить Атфпримерно для 90 секунд високоинтенсивной активності. У ході процесу изглюкози м'язових кліток у результаті анаеробного метаболізму происходитформирование молочної кислоти.

З огляду на той факт, що в анаеробном стані організм не используеткислород, ця система дає короткочасну енергію без активациикардио-респіраторної системи точно так само, як і аеробна система, але секономией часу. Більше того, коли в анаеробном режимі м'яза работаютбистро, вони дуже могутньо скорочуються, перекриваючи надходження кисню,тому що посудини виявляються стислими. Цю систему ще можна назватьанаеробно-респіраторної, і гарним прикладом роботи організму в етомрежиме послужить 400-метровий спринт. Звичайно продовжувати працювати такимобразом атлетам не дає м'язова хворобливість, що виникає врезультате нагромадження молочної кислоти в тканинах.

Аеробний подих

Якщо вправи тривають більше дух мінут, у роботу включається аеробнаясистема, і м'яза одержують АТФ спочатку з вуглеводів, потім з жирів инаконец із амінокислот (протеїнів). Протеїн використовується для полученияенергии в основному в умовах голоду (дієти в деяких випадках). Приаеробном подиху виробництво АТФ проходить найбільше повільно, ноенергии виходить досить, щоб підтримувати фізичну активностьна протязі декількох годин. Це відбувається, тому що глюкозараспадается на диоксид вуглецю й воду безперешкодно, не испитиваяпротиводействия з боку, наприклад, молочної кислоти, як у случаеаеробной роботи. Глікоген (використовувана форма глюкози) при аеробнойреспирации виходить із трьох джерел:

Абсорбція глюкози з їжі в шлунково-кишковому тракті, що із кровотоком досягає м'язів

Залишки глюкози в м'язах

Розщеплення печіночного глікогену до глюкози, що із кровотоком досягає м'язів. HG

Посилання:

Tortora, G,. Anagnostakos, N.(1987). Principles of anatomy and Physiology (5th ed.). Biological Sciences Textbooks. USA.

McArdle, W., Katch, F., & Katch, V.(2001). ExercisePhysiology: Energy, Nutrition, and Human Performance. LippincottWilliams & Wilkins: USA.

May, P.(1997). Molecule of the Month.Джерело:hardgainer.ru