Тканевое дыхание биохимия кратко
Обновлено: 02.07.2024
Дается определение тканевого дыхания — аэробного ресинтеза АТФ в мышечных волокнах. Описаны количественные критерии тканевого дыхания: максимальная мощность, время развертывания, время работы с максимальной мощностью. Дается характеристика достоинствам и недостаткам тканевого дыхания.
Тканевое дыхание в мышечных волокнах (аэробный путь ресинтеза АТФ, аэробное фосфорилирование, окислительное фосфорилирование)
Определение
Тканевое дыхание (аэробный путь ресинтеза АТФ, аэробное фосфорилирование, окислительное фосфорилирование) – основной, базовый способ образования АТФ, протекающий в митохондриях мышечных волокон.
Общая характеристика
Источниками энергии для аэробного ресинтеза АТФ являются углеводы, жиры и аминокислоты. В итоге тканевого дыхания вещество окисляется до углекислого газа и воды.
Тканевое дыхание – основной механизм энергообеспечения при работе умеренной мощности длительностью более 30 минут.
Виды спорта базирующиеся на тканевом дыхании
Виды спорта, в которых тканевое дыхание является основным механизмом обеспечения являются: спортивная ходьба на 20 и 50 км, марафонский бег; лыжные гонки на 20 и 50 км; шоссейные велогонки, плавание на 10 км в открытой воде.
Ферменты тканевого дыхания
Ферменты аэробного ресинтеза АТФ (цитратсинтетаза, аконитаза, изоцитратдегидрогеназа, α-Кетоглутаратдегидрогеназа, сукцинаттиокиназа, сукцинатдегидрогеназа, фумараза, малатдегидрогеназа) располагаются в мембране митохондрий. Эти ферменты активирует АДФ (аденозиндифосфат). В покое АДФ мало, поэтому тканевое дыхание протекает с очень низкой скоростью. При выполнении физической нагрузки в организме интенсивно используется АТФ, поэтому в мышечных волокнах накапливается АДФ. В этом случае имеет место реакция гидролиза АТФ:
Избыток АДФ ускоряет тканевое дыхание, и оно может достигнуть максимальной скорости. Тканевое дыхание характеризуется высокой экономичностью. Например, при аэробном окислении гликогена до воды и углекислого газа образуется 39 молекул АТФ в расчете на один остаток глюкозы.
Тканевое дыхание активно протекает в мышечных волокнах типа I и типа IIA.
Количественные критерии тканевого дыхания
Максимальная мощность
Максимальная мощность тканевого дыхания составляет 350-450 кал/мин кг. По сравнению с анаэробными путями ресинтеза АТФ тканевое дыхание обладает самой низкой величиной максимальной мощности. Это обусловлено возможностями доставки кислорода в митохондрии, количеством и размерами митохондрий в мышечных волокнах.
Время развертывания тканевого дыхания
Время развертывания тканевого дыхания составляет от 3 до 4 минут. Однако у хорошо тренированных спортсменов этот показатель может составлять всего 1 минуту (С.С. Михайлов, 2009). Достаточно большое время развертывания тканевого дыхания объясняется тем, что для обеспечения максимальной скорости протекания тканевого дыхания необходима перестройка всех систем организма, участвующих в доставке кислорода в митохондрии мышц.
Время работы с максимальной мощностью
Время работы с максимальной мощностью тканевого дыхания составляет десятки минут. Это связано с тем, что, для аэробного ресинтеза АТФ используются разнообразные источники энергии (аминокислоты, углеводы, жирные кислоты и др.), содержащиеся как в мышечных волокнах, так и в крови, доставляемой к мышцам. Поэтому тканевое дыхание может функционировать длительное время.
Достоинства тканевого дыхания
- Высокая экономичность;
- Универсальность в использовании субстратов окисления.
- Большая продолжительность работы.
Недостатки тканевого дыхания.
- Необходимость в кислороде.
- Все ферменты тканевого дыхания встроены во внутреннюю мембрану митохондрий. Любые факторы, повреждающие внутреннюю мембрану, нарушают протекание тканевого дыхания.
- Большое время развертывания (3-4 мин.)
- Небольшая максимальная мощность.
Литература
- Волков Н.И., Несен Э.Н., Осипенко А.А., Корсун С.Н. Биохимия мышечной деятельности.- Киев: Олимпийская литература, 2000.- 504 с.
- Михайлов С.С. Спортивная биохимия. – М.: Советский спорт, 2009.– 348 с.
Похожие записи:
Тест времени реакции на сигнал
Представлена программа расчета времени реакции на сигнал, предназначенная для использования в учебных целях, например на занятиях по…
Саркоплазматическая гипертрофия мышц
Дано определение и описаны механизмы саркоплазматической гипертрофии скелетных мышц. Показано, что этот вид гипертрофии мышц широко…
Классификация типов конституции человека М.В. Черноруцкого
Рассмотрена классификация типов конституции человека, разработанная выдающимся терапевтом М.В. Черноруцким в 1925 году. Классификация типов конституции человека М.В.
Типы гипертрофии скелетных мышц человека
В статье дается классификация различных видов гипертрофии скелетных мышц человека на основе ряда классификационных признаков: времени проявления…
Миомейкер: Мембранный активатор слияния миобластов и образования мышц
Ученые установили, что для образования мышечных волокон необходимо слияние клеток-предшественников, которые называются миобластами. Эти клетки имеют только…
Читайте также: