Wat is energiemetabolisme?

Energiemetabolisme wordt in het algemeen gedefinieerd als het geheel van de chemische processen van een organisme. Deze chemische processen nemen meestal de vorm aan van complexe metabole routes in de cel, in het algemeen gecategoriseerd als katabolisch of anabolisch . Bij mensen wordt de studie van hoe energie stroomt en wordt verwerkt in het lichaam bioEnerGetics , en houdt zich voornamelijk bezig met hoe macromoleculen zoals vetten, eiwitten, eiwitten en koolhydraten breekt om bruikbare energie te bieden voor groei, reparatie en fysieke activiteit. werk. De bouw van macromoleculen uit kleinere componenten, zoals de synthese van eiwitten uit aminozuren, en het gebruik van ATP om spiercontractie te voeden zijn voorbeelden van anabole routes. Om anabole processen aan te dichten, doneert ATP een enkel fosfaatmolecuul, waardoor opgeslagen energie in het proces wordt vrijgeeft. Eens een werkende celL's levering van ATP is uitgeput, er moet meer worden gegenereerd door katabole energiemetabolisme voor cellulair werk om door te gaan.

Katabole routes zijn die die grote moleculen in hun bestanddelen afbreken, waardoor energie in het proces wordt vrijgelaten. Het menselijk lichaam kan zijn eigen ATP synthetiseren en opslaan door zowel anaërobe als aerobe energiemetabolisme. Anaërobe metabolisme vindt plaats in afwezigheid van zuurstof en wordt geassocieerd met korte, intense uitbarstingen van energie. Aerobe metabolisme is de afbraak van macromoleculen in aanwezigheid van zuurstof, en wordt geassocieerd met lagere intensiteitsoefening, evenals het dagelijkse werk van de cel.

Anaërobe energiemetabolisme treedt op in twee vormen, het ATP-Creatine fosfaatsysteem en Fast Glycolysis . Het ATP-Creatine-fosfaatsysteem maakt gebruik van opgeslagen creatinefosfaatmoleculen om ATP te regenereren dat is uitgeput en afgebroken tot zijn lage-Energievorm, adenosinedifosfaat (ADP). Het creatinefosfaat doneert een energierijke fosfaatmolecuul aan de ADP, waardoor de beste ATP wordt vervangen en de cel opnieuw opwindt. Spiercellen bevatten typisch voldoende vrij zwevend ATP en creatinefosfaat om ongeveer tien seconden intense activiteit te voeden, waarna de cel moet overschakelen naar het snelle glycolyseproces.

Snelle glycolyse synthetiseert ATP van glucose in het bloed en glycogeen in de spier, met melkzuur geproduceerd als een bijproduct. Deze vorm van energiemetabolisme wordt geassocieerd met korte, intense uitbarstingen van activiteit & puree; zoals stroomheffen of sprinten-wanneer het cardio-reservatiesysteem geen tijd heeft om voldoende zuurstof aan de werkende cellen te leveren. Naarmate snelle glycolyse vordert, accumuleert melkzuur op de spier en veroorzaakt een aandoening die bekend staat als lactic acidose of, informeler, spierverbranding. Snelle glycolyse produceert het grootste deel van de ATP die wordt gebruikt van tien seconden tot twee minuten EXercise, daarna heeft het cardio-reservatiesysteem de gelegenheid gehad om zuurstof te leveren aan de werkende spieren en het aerobe metabolisme begint.

Aerobe metabolisme vindt plaats op een van de twee manieren, snelle glycolyse of vetzuuroxidatie . Snelle glycolyse, zoals langzame glycolyse, breekt glucose en glycogeen af ​​om ATP te produceren. Omdat dit in aanwezigheid van zuurstof het geval is, is het proces echter een volledige chemische reactie. Terwijl snelle gycolyse twee moleculen ATP produceert voor elk gemetaboliseerde glucosemolecuul, kan langzame gycolyse 38 ATP -moleculen produceren uit dezelfde hoeveelheid brandstof. Aangezien er tijdens de reactie geen melkzuuraccumulatie is, heeft snelle glycolyse geen bijbehorende spierverbranding of vermoeidheid.

Ten slotte is de langzaamste en meest efficiënte vorm van energiemetabolisme vetzuuroxidatie. Dit is het proces dat wordt gebruikt om activiteiten van digestie en cellulair reparatie en groei te voeden, evenals langdurige oefenactiviteiten, zoals marathon-hardlopenof zwemmen. In plaats van glucose of glycogeen als brandstof te gebruiken, verbrandt dit proces vetzuren die in het lichaam worden opgeslagen en kan het in staat zijn om maar liefst 100 ATP -moleculen per eenheid vetzuren te produceren. Hoewel dit een zeer efficiënt, energierijke proces is, vereist het grote hoeveelheden zuurstof en treedt alleen plaats na 30 tot 45 minuten activiteit met een lage intensiteit.