Hvad er energimetabolisme?
Energimetabolisme defineres generelt som helheden af en organisms kemiske processer. Disse kemiske processer har typisk form af komplekse metaboliske veje i cellen, generelt kategoriseret som værende enten katabolisk eller anabolisk . Hos mennesker kaldes studiet af, hvordan energi strømmer og behandles i kroppen, bioenergetik , og er hovedsageligt optaget af, hvordan makromolekyler såsom fedt, proteiner og kulhydrater bryder ned for at give brugbar energi til vækst, reparation og fysisk aktivitet. arbejde. Bygningen af makromolekyler ud af mindre komponenter, såsom syntese af proteiner fra aminosyrer, og brugen af ATP til magtmuskelkontraktion er eksempler på anaboliske veje. For at drive anabolske processer donerer ATP et enkelt fosfatmolekyle, der frigiver lagret energi i processen. En gang en fungerende celL's levering af ATP udtømmes, der skal genereres mere af katabolisk energimetabolisme for cellulært arbejde for at fortsætte.
kataboliske veje er dem, der nedbryder store molekyler i deres bestanddele, hvilket frigiver energi i processen. Den menneskelige krop er i stand til at syntetisere og opbevare sin egen ATP gennem både anaerob og aerob energimetabolisme. Anaerob metabolisme finder sted i fravær af ilt og er forbundet med korte, intense bursts af energi. Aerob metabolisme er nedbrydningen af makromolekyler i nærvær af ilt og er forbundet med træning med lavere intensitet såvel som det daglige arbejde i cellen.
Anaerob energimetabolisme forekommer i to former, ATP-creatine-phosphatsystemet og hurtig glycolyse . ATP-creatine-phosphatsystemet bruger opbevarede kreatinphosphatmolekyler til at regenerere ATP, der er blevet udtømt og nedbrudt til dets lave-Energiformer, adenosin diphosphat (ADP). Kreatinphosphat donerer et højenergiposfatmolekyle til ADP og erstatter derved brugt ATP og genindfører cellen igen. Muskelceller indeholder typisk nok fritflydende ATP og kreatinphosphat til at drive cirka ti sekunders intens aktivitet, hvorefter cellen skal skifte til den hurtige glycolyseproces.
Hurtig glycolyse syntetiserer ATP fra glukose i blodet og glycogen i muskelen, med mælkesyre produceret som et biprodukt. Denne form for energimetabolisme er forbundet med korte, intense bursts af aktivitet og mos; Såsom magtløftning eller sprinting-når det cardio-respiratoriske system ikke har tid til at levere tilstrækkeligt ilt til de arbejdende celler. Efterhånden som hurtig glycolyse skrider frem, akkumuleres mælkesyre på muskelen, hvilket forårsager en tilstand kendt som mælkesyreoser eller, mere uformelt muskelforbrænding. Hurtig glycolyse producerer størstedelen af ATP, der bruges fra ti sekunder til to minutters EXercise, hvorefter cardio-respiratorisk system har haft mulighed for at levere ilt til de arbejdende muskler og aerob metabolisme begynder.
aerob metabolisme finder sted på en af to måder, hurtig glycolyse eller fedtsyreoxidation . Hurtig glycolyse, som langsom glycolyse, nedbryder glukose og glycogen for at producere ATP. Da det gør det i nærvær af ilt, er processen imidlertid en komplet kemisk reaktion. Mens hurtig gycolyse producerer to molekyler af ATP for hvert glukosemolekyle metaboliseret, er langsom gycolyse i stand til at producere 38 ATP -molekyler fra den samme mængde brændstof. Da der ikke er nogen mælkesyreakkumulering under reaktionen, har hurtig glycolyse ingen tilknyttet muskelforbrænding eller træthed.
Endelig er den langsomste og mest effektive form for energimetabolisme fedtsyreoxidation. Dette er den proces, der bruges til at drive aktiviteter såsom fordøjelse og cellulær reparation og vækst samt træningsaktiviteter i lang varighed, såsom maratonløbeller svømning. I stedet for at bruge glukose eller glycogen som brændstof, forbrænder denne proces fedtsyrer, der er opbevaret i kroppen, og er i stand til at producere så mange som 100 ATP -molekyler pr. Enhed med fedtsyrer. Selvom dette er en meget effektiv, højenergi-proces, kræver det store mængder ilt og forekommer kun efter 30 til 45 minutters aktivitet med lav intensitet.