Ответы@Mail.Ru: Что такое аденозинтрифосфат?
Натрия аденозинтрифосфат (раствор для инъекций 1%)Solutio Natrii adenosintriphosphatis 1% pro injectionibus
Международное непатентованное название
Трифосаденин.
Triphosadenine.
Фармакотерапевтическая группа
Средство для коррекции метаболических процессов.
Состав препарата
1 мл раствора для инъекций содержит 10 мг кислоты аденозинтрифосфорной.
Фармакологическое действие
Препарат оказывает метаболическое, антиаритмическое действие, способствует улучшению мозгового и коронарного кровообращения. Натрия аденозинтрифосфат является естественной составной частью тканей организма человека и животных, участвует во многих процессах обмена веществ. Содержится во многих органах и тканях, но больше всего — в скелетной мускулатуре, где АТФ при расщеплении выделяет энергию, необходимую для мышечного сокращения. Принимает участие в синтетических процессах — синтезе белка, мочевины, промежуточных продуктов обмена и других веществ. Под влиянием натрия аденозинтрифосфата понижается артериальное давление, расслабляется гладкая мускулатура и улучшается проведение нервных импульсов, в частности, с блуждающего нерва на сердце.
Эффективен при мышечной дистрофии, миоатрофии, облитерирующем атеросклерозе сосудов нижних конечностей, болезни Рейно, облитерирующем тромбоангиите, пароксизмальной суправентрикулярной тахикардии, ИБС.
Фармакокинетика
После парентерального введения в результате взаимодействия с актомиозином аденозинтрифосфат распадается на аденозиндифосфорную кислоту и неорганический фосфат с высвобождением энергии. Является предшественником в биосинтезе циклического 3’, 5’-аденозинмонофосфата. В дальнейшем продукты распада включаются в ресинтез АТФ.
Показания к применению
Натрия аденозинтрифосфат применяют при мышечных дистрофиях и атрофиях, периферических, смешанных и центральных формах наследственной пигментной дегенерации сетчатки (наследственные тапеторетинальные дистрофии) .
Способ применения и режим дозирования
Вводят внутримышечно. В первые 2—3 дня назначают по 0,01 г (1 мл 1% раствора) 1 раз в день; в последующие дни — по 0,01 г (1 мл 1% раствора) 2 раза в день или по 0,02 г (2 мл 1% раствора) 1 раз в день в течение 30—40 дней. При необходимости курс лечения повторяют через 1—2 месяца.
При наследственных тапеторетинальных абиотрофиях натрия аденозинтрифосфат вводят по 0,05 г (5 мл 1% раствора) 2 раза в день (с интервалом в 6—8 часов) ежедневно в течение 15 дней. При необходимости курсы могут быть повторены с интервалом в 8—12 месяцев.
Побочное действие
Возможны головная боль, общая слабость, аллергические реакции. При развитии побочных явлений препарат отменяют. В случае необходимости проводят симптоматическую терапию, а при аллергических реакциях назначают антигистаминные препараты.
Противопоказания
Противопоказан при остром инфаркте миокарда, воспалительных заболеваниях легких, индивидуальной повышенной чувствительности к препарату.
Взаимодействие с другими лекарственными средствами
Не рекомендуется одновременное применение аденозинтрифосфата и сердечных гликозидов в высоких дозах.
Форма выпуска
1% раствор для инъекций в ампулах по 1 мл. По 10 ампул в коробке.
otvet.mail.ru
Какое количество АТФ содержится в организме?
Судя по всему выше изложенному, требуется колоссальное количество АТФ. В скелетных мышцах при их переходе от состояния покоя к сократительной активности — в 20 раз (или даже в несколько сотен раз) резко одномоментно повышается скорость расщепления АТФ.
Однако, запасы АТФ в мышцах сравнительно ничтожны (около 0,75 % от ее массы) и их может хватить лишь на 2-3 секунды интенсивной работы.
Рис.15. Аденозинтрифосфат (АТФ, ATP). Молярная масса 507.18г/моль
Это происходит потому, что АТФ — крупная тяжелая молекула (рис.15). АТФ представляет собой нуклеотид, образованный азотистым основанием аденином, пятиуглеродным сахаром рибозой и тремя остатками фосфорной кислоты. Фосфатные группы в молекуле АТФ соединены между собой высокоэнергетическими (макроэргическими) связями. Подсчитано, что если бы в организме содержалось
Чтобы поддерживать длительное сокращение, молекулы АТФ должны образовываться в процессе метаболизма с такой же скоростью, с какой они расщепляются во время сокращения. Поэтому АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ, так у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.
Таким образом, для поддержания активности мышечной ткани на определенном уровне необходим быстрый ресинтез АТФ с той же скоростью, с какой он расходуется.Это происходит в процессе рефосфорилирования, при соединении АДФ и фосфатов
Синтез АТФ —фосфорилирование АДФ
В организме АТФ образуется из АДФ и неорганического фосфата за счет энергии, освобождающейся при окислении органических веществ и в процессе фотосинтеза. Этот процесс называется фосфорилированием. При этом должно быть затрачено не менее 40 кДж/моль энергии, которая аккумулируется в макроэргических связях:
АДФ + H3PO4 + энергия → АТФ + H2O
Фосфорилирование АДФ
Субстратное фосфорилирование АТФ Окислительное фосфорилирование АТФ
Фосфорилирование АДФ возможно двумя способами: субстратное фосфорилирование и окислительное фосфорилирование (используя энергию окисляющихся веществ). Основнаямасса АТФ образуется на мембранах митохондрий в ходе окислительного фосфорилирования Н-зависимой АТФ – синтазой.. Субстратное фосфорилирование АТФ не требует участия мембранных ферментов, оно происходит в процессе гликолиза или путём переноса фосфатной группы с других макроэргических соединений..
Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена.
Существуют три способа образования АТФ во время сокращения мышечного волокна.
Три основных пути ресинтеза АТФ:
1 — креатинфосфатная (КФ) система
2 — гликолиз
3 — окислительное фосфорилирование
Креатинфосфатная (КФ) система –
— фосфорилирование АДФ путем переноса фосфатной группы от креатинфосфата
— анаэробный креатинфосфатный ресинтез АТФ.
Рис.16. Креатинфосфатная(КФ)система ресинтеза АТФ в организме
Для поддержания активности мышечной ткани на определенном уровне необходим быстрый ресинтез АТФ. Это происходит в процессе рефосфорилирования, при соединении АДФ и фосфатов. Наиболее доступным веществом, которое используется для ресинтеза АТФ, в первую очередь является креатинфосфат (рис.16), легко передающий свою фосфатную группу на АДФ:
КрФ + АДФ → Креатин + АТФ
КрФ – это соединение азотосодержащего вещества креатинина с фосфорной кислотой. Концентрация его в мышцах составляет примерно 2–3 %, т. е. в 3–4 раза больше по сравнению с АТФ. Умеренное (на 20–40 %) снижение содержания АТФ сразу же ведет к использованию КрФ. Однако при максимальной работе запасы креатинфосфата также быстро истощаются. Благодаря фосфорилированию АДФ
В течение периода покоя концентрация креатинфосфата в мышечном волокне возрастает до уровня, примерно в пять раз превышающего содержание АТФ. В начале сокращения, когда начинаются снижение концентрации АТФ и увеличение концентрации АДФ вследствие расщепления АТФ под действием АТФазы миозина, реакция сдвигается в сторону образования АТФ за счет креатинфосфата. При этом переход энергии совершается с такой большой скоростью, что в начале сокращения концентрация АТФ в мышечном волокне изменяется мало, в то время как концентрация креатинфосфата падает быстро.
Хотя АТФ образуется за счет креатинфосфата очень быстро, посредством единственной ферментативной реакции (рис.16), количество АТФ лимитировано исходной концентрацией креатинфосфата в клетке. Чтобы мышечное сокращение могло продолжаться дольше нескольких секунд, необходимо участие двух других, упоминавшихся выше, источников образования АТФ. После начала сокращения, обеспечиваемого за счет использования креатинфосфата, подключаются более медленные, требующие участия многих ферментов пути окислительного фосфорилирования и гликолиза, благодаря которым скорость образования АТФ увеличивается до уровня, соответствующего скорости расщепления АТФ.
Какая система синтеза АТФ самая быстрая?
Система КФ (креатинфосфата) — это самая быстрая система ресинтеза АТФ в организме, поскольку она включает в себя только одну ферментативную реакцию. Она осуществляет перенос высокоэнергетического фосфата прямо с КФ на АДФ с образованием АТФ. Однако способность этой системы ресинтезировать АТФ ограничена, так как запасы КФ в клетке невелики. Поскольку эта система не использует для синтеза АТФ кислород, ее считают анаэробным источником АТФ.
Сколько КФ хранится в организме?
Общих запасов КФ и АТФ в организме хватило бы менее чем на 6 секунд интенсивной физической нагрузки.
В чем заключается преимущество анаэробной выработки АТФ с использованием КФ?
Система КФ/АТФ используется во время кратковременной интенсивной физической нагрузки. Она расположена на головках молекул миозина, т. е. непосредственно в месте потребления энергии. Система КФ/АТФ используется, когда человек совершает быстрые движения, например, быстро поднимается в гору, выполняет высокие прыжки, бежит стометровку, быстро поднимается с кровати, убегает от пчелы или отскакивает в сторону от грузовика при переходе улицы.
Гликолиз
— фосфорилирование АДФ в цитоплазме
— расщепление гликогена и глюкозы в анаэробных условиях с образованием молочной кислоты и АТФ.
Для восстановления АТФ с целью продолжения интенсивной мышечной деятельности в процесс включается следующий источник энергообразования – ферментативное расщепление углеводов в бескислородных (анаэробных) условиях.
Рис.17. Общая схема гликолиза
Процесс гликолиза схематично представлен следующим образом (рис.17).
Появление в процессе гликолиза свободных фосфатных групп делает возможным ре-синтез АТФ из АДФ. Однако при этом кроме АТФ образуются две молекулы молочной кислоты.
Процесс гликолиза более медленный по сравнению с креатинфосфатным ресинтезом АТФ. Длительность работы мышц в анаэробных (бескислородных) условиях ограничена в связи с исчерпыванием запасов гликогена или глюкозы и в связи с накоплением молочной кислоты.
Анаэробное образование энергии путем гликолиза производится неэкономно с большим расходом гликогена, так как используется только часть содержащейся в нем энергии (молочная кислота при гликолизе не используется, хотя
Конечно, уже на этом этапе часть молочной кислоты окисляется некоторым количеством кислорода до углекислого газа и воды:
С3Н6О3 + 3О2 = 3СО2 + 3Н2О 41
Образующаяся при этом энергия идет на ресинтез углевода из других частей молочной кислоты. Однако ограниченное количество кислорода при очень интенсивной физической нагрузке оказывается недостаточным для поддержания реакций, направленных на преобразование молочной кислоты и ресинтез углеводов.
Откуда берется АТФ для физической активности, продолжающейся более 6 секунд?
При гликолизе АТФ образуется без использования кислорода (анаэробно). Гликолиз происходит в цитоплазме мышечной клетки. В процессе гликолиза углеводы окисляются до пирувата или лактата и выделяются 2 молекулы АТФ (3 молекулы, если начинать расчет с гликогена). При гликолизе АТФ синтезируется быстро, но медленнее, чем в системе КФ.
Что является конечным продуктом гликолиза — пируват или лактат?
Когда гликолиз протекает медленно, и митохондрии адекватно акцептируют восстановленный НАДН, конечным продуктом гликолиза является пируват. Пируват превращается в ацетил-КоА (реакция, требующая НАД) и подвергается полному окислению в цикле Кребса и ЦПЭ. Когда митохондрии не могут обеспечить адекватное окисление пирувата или регенерацию акцепторов электронов (НАД или ФАДН), пируват превращается в лактат. Превращение пирувата в лактат уменьшает концентрацию пирувата, что предотвращает ингибирование реакции конечными продуктами, и гликолиз продолжается.
В каких случаях основным конечным продуктом гликолиза оказывается лактат?
Лактат образуется в том случае, когда митохондрии не могут адекватно окислять пируват или регенерировать достаточное количество акцепторов электронов. Это происходит при низкой ферментативной активности митохондрий, при недостаточном кислородном обеспечении, при высокой скорости гликолиза. В целом, образование лактата усиливается во время гипоксии, ишемии, при кровотечении, после употребления углеводов, при высокой концентрации гликогена в мышцах, при гипертермии, вызванной физической нагрузкой.
Какими другими способами может метаболизироваться пируват?
Во время физических упражнений или при недостаточно калорийном питании пируват превращается в заменимую аминокислоту аланин. Синтезированный в скелетных мышцах аланин с током крови попадает в печень, где превращается в пируват. Затем пируват превращается в глюкозу, которая поступает в кровоток. Этот процесс аналогичен циклу Кори и называется аланиновым циклом.
Похожие статьи:
poznayka.org
§8. АТФ
1. Какие слова пропущены в предложении и заменены буквами (а—г)?
«В состав молекулы АТФ входит азотистое основание (а), пятиуглеродный моносахарид (б) и (в) остатка (г) кислоты.»
Буквами заменены следующие слова: а – аденин, б – рибоза, в – три, г – фосфорной.
2. Сравните строение АТФ и строение нуклеотида. Выявите сходство и различия.
Фактически АТФ представляет собой производное аденилового нуклеотида РНК (аденозинмонофосфата, или АМФ). В состав молекул обоих веществ входит азотистое основание аденин и пятиуглеродный сахар рибоза. Различия связаны с тем, что в составе аденилового нуклеотида РНК (как и в составе любого другого нуклеотида) есть лишь один остаток фосфорной кислоты, и отсутствуют макроэргические (высокоэнергетические) связи. Молекула АТФ содержит три остатка фосфорной кислоты, между которыми имеются две макроэргические связи, поэтому АТФ может выполнять функцию аккумулятора и переносчика энергии.
3. Что представляет собой процесс гидролиза АТФ? Синтеза АТФ? В чём заключается биологическая роль АТФ?
В процессе гидролиза происходит отщепление от молекулы АТФ одного остатка фосфорной кислоты (дефосфорилирование). При этом разрывается макроэргическая связь, высвобождается 40 кДж/моль энергии и АТФ превращается в АДФ (аденозиндифосфорную кислоту):
АТФ + Н2О → АДФ + Н3РО4 + 40 кДж
АДФ может подвергаться дальнейшему гидролизу (что происходит редко) с отщеплением ещё одной фосфатной группы и выделением второй «порции» энергии. При этом АДФ преобразуется в АМФ (аденозинмонофосфорную кислоту):
АДФ + Н2О → АМФ + Н3РО4 + 40 кДж
Синтез АТФ происходит в результате присоединения к молекуле АДФ остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование). Этот процесс осуществляется главным образом в митохондриях и хлоропластах, частично в гиалоплазме клеток. Для образования 1 моль АТФ из АДФ должно быть затрачено не менее 40 кДж энергии:
АДФ + Н3РО4 + 40 кДж → АТФ + Н2О
АТФ является универсальным хранителем (аккумулятором) и переносчиком энергии в клетках живых организмов. Практически во всех биохимических процессах, идущих в клетках с затратами энергии, в качестве поставщика энергии используется АТФ. Благодаря энергии АТФ синтезируются новые молекулы белков, углеводов, липидов, осуществляется активный транспорт веществ, движение жгутиков и ресничек, происходит деление клеток, осуществляется работа мышц, поддерживается постоянная температура тела теплокровных животных и т. д.
4. Какие связи называются макроэргическими? Какие функции могут выполнять вещества, содержащие макроэргические связи?
Макроэргическими называют связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии (например, разрыв каждой макроэргической связи АТФ сопровождается высвобождением 40 кДж/моль энергии). Вещества, содержащие макроэргические связи, могут служить аккумуляторами, переносчиками и поставщиками энергии для осуществления различных процессов жизнедеятельности.
5. Общая формула АТФ — С10H16N5O13P3. При гидролизе 1 моль АТФ до АДФ выделяется 40 кДж энергии. Сколько энергии выделится при гидролизе 1 кг АТФ?
● Рассчитаем молярную массу АТФ:
М (С10H16N5O13P3) = 12 × 10 + 1 × 16 + 14 × 5 + 16 × 13 + 31 × 3 = 507 г/моль.
● При гидролизе 507 г АТФ (1 моль) выделяется 40 кДж энергии.
Значит, при гидролизе 1000 г АТФ выделится: 1000 г × 40 кДж : 507 г ≈ 78,9 кДж.
Ответ: при гидролизе 1 кг АТФ до АДФ выделится около 78,9 кДж энергии.
6. В одну клетку ввели молекулы АТФ, меченные радиоактивным фосфором 32Р по последнему (третьему) остатку фосфорной кислоты, а в другую — молекулы АТФ, меченные 32Р по первому (ближайшему к рибозе) остатку. Через 5 мин в обеих клетках измерили содержание неорганического фосфат-иона, меченного 32Р. Где оно оказалось выше и почему?
Последний (третий) остаток фосфорной кислоты легко отщепляется в процессе гидролиза АТФ, а первый (ближайший к рибозе) – не отщепляется даже при двухступенчатом гидролизе АТФ до АМФ. Поэтому содержание радиоактивного неорганического фосфата будет выше в той клетке, в которую ввели АТФ, меченную по последнему (третьему) остатку фосфорной кислоты.
Дашков М.Л.
Сайт: dashkov.by
Вернуться к оглавлению
| < Предыдущая | Следующая > |
|---|
dashkov.by
АТФ — Химический состав органов и тканей человека — Нарушение обмена веществ: профилактика
Необходимо учитывать, что каждое из описанных звеньев биосинтеза катализируется определенными ферментами и снабжается энергией за счет молекул АТФ.
Пожалуй, здесь сразу стоит отметить возможное развитие отклонений в синтезе белка за счет нарушения в наследственной информации. Их причины могут быть различны: может быть нарушена последовательность аминокислот в молекуле ДНК, другой вариант — сама эта молекула ДНК «упакована» в ядре клетки неправильно, за счет чего изменяется молекула информационной РНК в момент транскрипции, не исключается также отклонение в последовательности соединения аминокислот транспортной РНК в момент синтеза белковой молекулы.
Независимо от степени выраженности дефекта в вышеуказанной цепи превращений во всех случаях будет синтезирован аномальный белок. Причем, несмотря на, казалось бы, минимальную генную мутацию, последствия ее могут быть выражены у человека весьма значительно. Уже описано довольно много нарушений обмена, где причиной является генная мутация. В таких случаях синтезируется патологический фермент (или такой синтез вообще отсутствует). Ниже будет приведено несколько примеров подобных аномалий. Причем следует подчеркнуть, что эти заболевания — не казуистика, некоторые из них встречаются относительно часто.
Каждая болезнь такого рода рано или поздно проявляется внешне как следствие определенных биохимических сдвигов в цепи метаболических превращений. По сути дела, внешнее проявление заболевания и является поводом обращения больного к врачу. Еще недавно об этих заболеваниях было известно очень немного. Но достижения генетики и биохимии последних десятилетий продвинули наши знания о врожденных заболеваниях далеко вперед. Заканчивая разговор о химических компонентах нашего организма, нельзя не упомянуть о таком важном соединении, каким является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ).
АТФ — универсальный источник энергии во всех тканях организма. Это органическое вещество входит в состав любой клетки.
Химически АТФ, как следует из ее названия, является соединением, в состав которого входят азотистое основание аденин, углевод рибоза и три молекулы фосфорной кислоты. Неустойчивые химические связи, которыми соединены молекулы фосфорной кислоты в АТФ, очень богаты энергией: при разрыве этих связей энергия высвобождается и используется в клетке для различных синтетических процессов. Такой разрыв происходит благодаря присоединению молекулой АТФ воды и отщеплению от нее одной молекулы фосфорной кислоты.
При обратной реакции — образовании молекулы АТФ — поглощается, иными словами, запасается такое же количество энергии. Эта система синтеза или расщепления молекулы АТФ является одной из основных форм обеспечения постоянного обмена веществ в живых клетках. Вообще обмен веществ и обмен энергии два непосредственно связанных между собой процесса, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Регулируются эти процессы очень сложными механизмами.
«Нарушение обмена веществ: профилактика»,
М.А.Жуковский
Белки — основная составная часть любой живой клетки. Самая важная их функция — каталитическая, так как любая химическая реакция в клетке протекает при участии биологических катализаторов — ферментов. А любой фермент — белок. Очень важное значение имеет и структурная функция белков. Они обеспечивают воспроизводство основных структурных элементов органов и тканей. Дело в том, что белки…
Углеводы — это основное топливо для клеток. Окисляясь, углеводы высвобождают энергию, которая расходуется клеткой на все процессы жизнедеятельности. На долю углеводов приходится по калоражу около 50—60% пищевого рациона. Организм человека не способен синтезировать углеводы из неорганических веществ и получает их с различными пищевыми продуктами, главным образом растительного происхождения. В питании основным углеводом, имеющим питательную ценность,…
Как источник энергии клетками используются не только углеводы, но и жиры. При расщеплении жиров выделяется значительное ее количество. Причем энергетическая ценность жиров значительно выше, чем углеводов. Жир дает более чем в 2 раза больше калорий, чем глюкоза. Тем не менее энергетическое обеспечение организма все же в основном определяется углеводами, поскольку липиды имеют еще целый ряд…
Нуклеиновые кислоты — сравнительно недавно открытая и изученная группа соединений, играющая чрезвычайно важную роль. Эти химические соединения хранят и передают наследственную информацию. Они опосредуют синтез всех белков организма. Существует два типа нуклеиновых кислот: дезоксирибонуклеиновая (ДНК) и рибонуклеиновая (РНК). ДНК содержится преимущественно в ядре клетки, РНК — в цитоплазме и ядре. Значение нуклеиновых кислот состоит в…
www.medshag.ru
Как повысить уровень АТФ бодибилдеру
Поиск
АТФ постоянно синтезируется и распадается в нашем организме обеспечивая энергией все биологические процессы . У спортивного человека уровень АТФ несколько выше , но самое главное это скорость восстановления энергии . Именно скорость ресинтеза АТФ позволяет атлету показывать результаты на порядок выше по сравнению с обычным человеком . Обеспечение быстрого восстановления уровня АТФ дает желание тренироваться , получать удовольствие от нагрузок и самое важное добиться стабильного улучшения результатов . Существуют простые правила позволяющие достичь скорого восстановления после занятий –Как повысить уровень АТФ бодибилдеру
— прежде всего — тренировочная программа , должна быть составлена специалистом и корректироваться в процессе выполненияважно
для недопущения избыточного падения уровня АТФ , фаза интенсивной нагрузки не должна превышать 1 часа по времени . Если превысить
этот предел , то наряду с сильным падением АТФ происходит и резкое повышение
уровня кортизола , что всегда ведет к уменьшению
мышечного объема
индикатором недостаточного восстановления уровня АТФ служит прежде всего возникновение нежелания тренироваться и появлении чувства
хронической усталости , в этом случае необходимо либо уменьшать интенсивность занятий , либо заниматься реже (некоторые люди устроены
так , что могут восстановить запас АТФ только через неделю отдыха).
Попытка продолжить заниматься при тех же нагрузках приводит сначала к прекращению улучшения результатов , а за тем и к перетренированности .
в среднем , каждая третья тренировка должна быть разгрузочной и как минимум одна неделя в месяце – облегченной
в любой программе должны быть предусмотрены занятия по улучшению разных видов выносливости . Силовые показатели и производство АТФ выше у тех силовиков , которые иногда выполняют упражнения с гирями (силовая выносливость) и бегают кроссы (аэробная выносливость)
замечено , что уровень АТФ быстрее восстанавливается у тех , кто после интенсивных занятий перед уходом из зала выполняет упражнения на расслабление , нормализацию давления и умеренные растяжки
улучшают восстановление АТФ и легкие общие нагрузки в нетренировочные дни , например легкий бег или активный отдых
— питание , заметное увеличение уровня АТФ происходит при включении в питание продуктов богатых креатином , если же решились принимать его в спортивных добавках можно посмотреть здесь – как принимать креатин .
еще
различные стимуляторы , такие как энергетики , а так же чай и кофе в больших количествах вызывают искусственный выброс энергии , а
значит и ненужную потерю АТФ
— уровень андрогенов напрямую влияет на скорость восстановления и сам уровень АТФ , при падении тестостерона и увеличении доли эстрогенов (женских гормонов) мужчина может забыть о выносливости и силе . При чем эстрогены могут подниматься даже при употреблении определенных продуктов – об этом здесь . Поднять же уровень тестостерона можно и без помощи анаболиков , если соблюдать комплекс мер — об этом смотрите здесь .
— вопрос здоровья нервной системы важен для каждой клетки нашего тела и естественно для АТФ , при истощении н.с. малоконтролируемые и частые выбросы адреналина , способны полностью исчерпать запасы АТФ и без физической нагрузки .
— значительное улучшение всех видов выносливости и реальное повышение уровня АТФ обеспечивает проведене углеводной разгрузки-загрузки , правда это подойдет только для полностью здоровых людей .
НЕ ДОКАЗАНО
— что внутримышечные инъекции АТФ способны повысить его уровень в мышцах
— что прием рибозы (составная часть молекулы АТФ) надежно улучшает восстановление энергии
Более подробно о АТФ читайте здесь
Читать
— голодание в бодибилдинге
— эстрогены в мужском организме
— полезное действие креатина и побочные эффекты
suppersport.ru
Углеводы, жиры и АТФ, их строение и значение
Моносахариды (простые сахара) состоят из одной молекулы, содержащей от 3 до 6 атомов углерода. Дисахариды — соединения, образованные из двух моносахаридов. Полисахариды являются высокомолекулярными веществами, состоящими из большого числа (от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч) моносахаридов.
Разнообразные углеводы в больших количествах содержатся в организмах. Их основные функции:
- Энергетическая: именно углеводы служат основным источником энергии для организма. Среди моносахаридов это фруктоза, широко встречающаяся в растениях (прежде всего в плодах), и особенно глюкоза (при расщеплении одного ее грамма выделяется 17,6 кДж энергии). Глюкоза содержится в плодах и других частях растений, в крови, лимфе, тканях животных. Из дисахаридов необходимо выделить сахарозу (тростниковый или свекловичный сахар), состоящую из глюкозы и фруктозы, и лактозу (молочный сахар), образованную соединением глюкозы и галактозы. Сахароза содержится в растениях (в основном в плодах), а лактоза — в молоке. Они играют важнейшую роль в питании животных и человека. Большое значение в энергетических процессах имеют такие полисахариды, как крахмал и гликоген, мономером которых выступает глюкоза. Они представляют собой резервные вещества растений и животных соответственно. При наличии в организме большого количества глюкозы она используется для синтеза этих веществ, которые накапливаются в клетках тканей и органов. Так, крахмал в больших количествах содержится в плодах, семенах, клубнях картофеля; гликоген — в печени, мышцах. По мере необходимости данные вещества расщепляются, поставляя глюкозу в различные органы и ткани организма.
- Структурная: например, такие моносахариды, как дезоксирибоза и рибоза, участвуют в формировании нуклеотидов. Различные углеводы входят в состав клеточных стенок (целлюлоза у растений, хитин у грибов).
Липиды (жиры) — органические вещества, нерастворимые в воде (гидрофобные), но хорошо растворяющиеся в органических растворителях (хлороформе, бензине и др.). Их молекула состоит из глицерина и жирных кислот. Разнообразие последних и обусловливает многообразие липидов. В мембранах клеток широко встречаются фосфолипиды (содержащие, кроме жирных, остаток фосфорной кислоты) и гликолипиды (соединения липидов и сахаридов).
Функции липидов — структурная, энергетическая и защитная.
Структурной основой клеточной мембраны выступает бимолекулярный (образованный из двух слоев молекул) слой липидов, в который встроены молекулы разнообразных белков.
При расщеплении 1 г жиров выделяется 38,9 кДж энергии, что примерно вдвое больше, чем при расщеплении 1 г углеводов или белков. Жиры могут накапливаться в клетках разных тканей и органов (печени, подкожной клетчатке у животных, семенах у растений), в больших количествах образуя значительный запас «топлива» в организме.
Обладая плохой теплопроводностью, жиры играют важную роль в защите от переохлаждения (например, слои подкожного жира у китов и ластоногих).
АТФ (аденозинтрифосфат). Он служит в клетках универсальным энергоносителем. Энергия, выделяющаяся при расщеплении органических веществ (жиры, углеводы, белки и т. д.), не может использоваться непосредственно для выполнения какой-либо работы, а запасается первоначально в форме АТФ.
Аденозинтрифосфат состоит из азотистого основания аденина, рибозы и трех молекул (а точнее, остатков) фосфорной кислоты (рис. 1).
Рис. 1. Состав молекулы АТФ
При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (аденозиндифосфат) и высвобождается около 30 кДж энергии, которая расходуется на выполнение какой-либо работы в клетке (например, сокращение мышечной клетки, процессы синтеза органических веществ и т. д.):
Так как запас АТФ в клетке ограничен, он постоянно восстанавливается за счет энергии, выделяющейся при расщеплении других органических веществ; восстановление АТФ происходит путем присоединения молекулы фосфорной кислоты к АДФ:
Таким образом, в биологическом преобразовании энергии можно выделить два основных этапа:
1) синтез АТФ — запасание энергии в клетке;
2)высвобождение запасенной энергии (в процессе расщепления АТФ) для совершения работы в клетке.
Источник: Краснодембский Е. Г.»Общая биология: Пособие для старшеклассников и поступающих в вузы»
xn--90aeobapscbe.xn--p1ai
Обмен веществ. Аденозинтрифосфорная кислота – АТФ
Функции обмена веществ. Живая клетка постоянно поглощает вещества из окружающей среды и в окружающую среду выделяет их. Так, клетки человека поглощают кислород, воду, глюкозу, аминокислоты, минеральные соли, витамины, а выводят углекислый газ, воду, мочевину, мочевую кислоту и т. д.
Набор веществ, свойственный клеткам человека, присущ и многим другим клеткам живых организмов: всем животным клеткам, некоторым микроорганизмам. У клеток зеленых растений характер веществ существенно иной: пищевые вещества у них составляют углекислый газ и вода, а выделяется кислород. У некоторых бактерий, обитающих на корнях бобовых растений, (вика, горох, клевер, сои), пищевым веществом служит азот атмосферы, а выводятся соли азотной кислоты. У микроорганизма, селящегося в выгребных ямах и на болотах, пищевым веществом служит сероводород, а выделяется сера, покрывая поверхность воды и почвы желтым налетом серы.
Таким образом, у клеток разных организмов характер пищевых и выделяемых веществ различается, но общий закон действителен для всех: пока клетка жива, происходит непрерывное движение веществ – из внешней среды в клетку и из клетки во внешнюю среду.
Обмен веществ выполняет две функции. Первая функция – обеспечение клетки строительным материалом. Из веществ, поступающих в клетку, – аминокислот, глюкозы, органических кислот, нуклеотидов в клетке непрерывно происходит синтез белков, углеводов, липидов, нуклеиновых кислот. Из них формируется тело клетки, ее мембраны, органоиды. Реакции синтеза особенно активно идут в молодых, растущих клетках. Однако синтез веществ постоянно происходит и в клетках, закончивших рост и развитие, так как химический состав клетки в течение ее жизни многократно обновляется. Обнаружено, что «продолжительность жизни» молекул белков клетки колеблется от 2-3 ч до нескольких дней. После этого срока они разрушаются и заменяются вновь синтезированными. Таким образом клетка сохраняет свои функции и химический состав.
Совокупность реакций, способствующих построению клетки и обновлению ее состава, носит название пластического обмена (греч. «пластикос» – лепной, скульптурный) .
Вторая функция обмена веществ – обеспечение клетки энергией. Любое проявление жизнедеятельности (движение, синтез веществ, генерация тепла и др.) нуждается в затрате энергии. Для энергообеспечения клетки используется энергия химических реакций, которая освобождается в результате расщепления поступающих веществ. Эта энергия преобразуется в другие виды энергии. Совокупность реакций, обеспечивающих клетки энергией, называют энергетическим обменом. Пластический и энергетический обмены неразрывно связаны между собой. С одной стороны, все реакции пластического обмена нуждаются в затрате энергии. С другой стороны, для осуществления реакции энергетического обмена необходим постоянный синтез ферментов, так как «продолжительность жизни» молекул ферментов невелика.
Через пластический и энергетический обмены осуществляется связь клетки с внешней средой. Эти процессы являются основным условием поддержания жизни клетки, источником ее роста, развития и функционирования.
Живая клетка представляет собой открытую систему, поскольку между клеткой и окружающей средой постоянно происходит обмен веществ и энергии.
Роль АТФ в энергетическом и пластическом обменах клетки. В каждой клетке содержится аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). По химической структуре АТФ относится к нуклеотидам. В ней, как в каждом нуклеотиде, содержатся остатки азотистого основания (аденина), углевода (рибозы) и фосфорной кислоты 79. Вместе с тем АТФ существенно отличается от обычных нуклеотидов: вместо одного остатка фосфорной кислоты в ней содержатся три остатка.
Рис. 79. Структура АТФ. Превращение АТФ в АДФ (~ — макроэргическая связь)
Как известно, реакция содержимого клетки в норме близка к нейтральной. Ясно, что АТФ находится в клетке не в виде кислоты, а в виде соли. Следовательно, в этих условиях в ее фосфорных остатках вместо -OH групп присутствуют отрицательно заряженные атомы кислорода (-O). Одноименные близко расположенные заряды отталкиваются друг от друга. Молекулярная структура АТФ таким образом нестабильна. Под влиянием специфических ферментов она подвергается гидролизу, т. е. присоединяет молекулу воды и расщепляется:
АТФ + H2O → АДФ + H3PO4
Концевой фосфорный остаток дает при этом фосфорную кислоту, а АТФ превращается в АДФ, т. е. аденозиндифосфорную кислоту. Эта реакция сопровождается освобождением энергии (порядка 40 кДж/моль).
АТФ играет центральную роль в энергетическом обмене клетки. Она является непосредственным источником энергообеспечения любой клеточной функции. Движение, биосинтез, генерация электричества, света и т. д. – любые виды клеточной активности совершаются за счет энергии, освобождаемой в результате указанной выше реакции гидролиза АТФ.
Но запас АТФ в клетке невелик. Так, в мышце запаса АТФ хватает на 20-30 сокращений. Но ведь мышца может работать часами и производить тысячи сокращений. Вот почему наряду с распадом АТФ необходим непрерывный ее синтез. Для восполнения израсходованной АТФ и используется энергия, освобождаемая в результате расщепления углеводов, липидов и других веществ. При усиленной, но кратковременной работе, например при беге па короткие дистанции, мышцы работают исключительно за счет расщепления содержащейся в них АТФ. После окончания бега человек усиленно дышит – в этот период происходит расщепление углеводов и других веществ, и запас АТФ в клетках восстанавливается.
Таким образом, АТФ – единый и универсальный источник энергообеспечения клетки.
1. Охарактеризуйте функции обмена веществ. 2. Охарактеризуйте структуру АТФ. 3. Каково значение АТФ для жизнедеятельности клетки? 4. Почему в клетке непрерывно происходит синтез АТФ? 5. Как и каким образом происходит синтез АТФ в клетке?
blgy.ru
