Мышечная энергетика. Часть2. Анаэробный гликолиз в мышцах

Гликолиз в мышцах - Справочник химика 21

Анаэробный распад углеводов ( гликолиз)>) в мышцах и в других тканях. 1. Этот процесс отличается от спиртового брожения в первую очередь тем, что в нем исходным веществом является не глюкоза (или другой моносахарид, легко превращающийся в глюкозу), а полисахарид глюкозы — гликоген. Мышцы и другие животные ткани не могут непосредственно использовать глюкозу или другие моносахариды в их обмене. [c.252] Объектом для изучения анаэробного гликолиза уже с давних пор, наряду с дрожжевыми клетками, служит мышца. Оказалось, что гликолиз в мышцах и спиртовое брожение в дрожжевых клетках происходят по одному и тому же пути, следовательно, с образованием одинаковых промежуточных продуктов. Различия имеются только лишь на этапе превра-н1,ения пировиноградной кислоты, которая в мышцах при анаэробном гликолизе не подвергается декарбоксилированию, а восстанавливается с образованием молочной кислоты. Отсюда конечным продуктом анаэробного гликолиза в мышцах является молочная кислота, в то время как в дрожжевых клетках — этиловый спирт и углекислый газ. Необходимо отметить, что анаэробный распад углеводов с выделением молочной кислоты специфичен не только для мышц. Установлено, что подобный процесс происходит и в других тканях организма человека и животных. Он имеет место также у микроорганизмов (бактерий молочнокислого брожения), у которых анаэробный распад углеводов заканчивается образованием молочной кислоты. [c.288]

В процессе гликолиза постепенно высвобождается 196 кДж энергии. Большая часть ее рассеивается в виде тепла (135 кДж), а меньшая — накапливается в макроэргических связях двух молекул АТФ. Эффективность запасания энергии в форме АТФ при гликолизе составляет 40 %. Основная часть энергии, аккумулированной в молекуле глюкозы (2880 кДж), остается в продукте гликолиза — двух молекулах молочной кислоты и может высвобождаться только при их аэробном окислении. В гликолизе образуются многие веш,ества, необходимые для пластических процессов в клетках. Особенно много при этом накапливается молочной кислоты, которая быстро диффундирует из скелетных мышц в кровь и влияет на кислотно-основное состояние организма. Уровень молочной кислоты в крови только до некоторой степени отражает интенсивность гликолиза в мышцах, поскольку кислота частично метаболизирует в них. В норме концентрация молочной кислоты в крови находится в пределах 1— 1,5 ммоль л" [c.173]

Что называется гликолизом Почему этот процесс можно считать анаэробным Что является конечным продуктом гликолиза в мышцах человека в условиях недостатка кислорода Что является его конечным продуктом в условиях избытка кислорода [c.344]

Образование спирта является многофазовым процессом, причем до возникновения пировиноградной кислоты этот процесс протекает подобно гликолизу в мышцах. Образование же этилового спирта из пировиноградной кислоты схематически можно изобразить так [c.182]

Оказалось, что процессы, близкие к процессам спиртового брожения или гликолиза в мышце, широко распространены и являются основным источником энергии для многих анаэробных организмов . Выяснение процессов гликолиза и спиртового брожения было одной из первых фундаментальных проблем биохимии, решенной с применением методов органической химии, что заложило теоретические и методические основы современной молекулярной биохимии. [c.366]

Углеводный обмен. В плане влияния на углеводный обмен гормон роста является антагонистом инсулина. Гипергликемия, возникающая после введения ГР,— результат сочетания сниженной периферической утилизации глюкозы и ее повышенной продукции печенью в процессе глюконеогенеза. Действуя на печень, ГР увеличивает содержание в ней гликогена, вероятно, вследствие активации глюконеогенеза из аминокислот. ГР может вызывать нарушение некоторых стадий гликолиза, а также торможение транспорта глюкозы. Обусловлен ли данный эффект прямым действием ГР на транспорт или он является результатом подавления гликолиза, пока не установлено. Ингибирование гликолиза в мышцах может быть также связано с мобилизацией жирных кислот из триацилглицероловых резервов. При длительном введении ГР существует опасность возникновения сахарного диабета. [c.175]

Сложные ферментативные системы. Некоторые реакции не могут быть осуществлены только одним ферментом, а нуждаются в системе нескольких ферментов, согласованных друг с другом и работающих совместно. Такими сложными ферментативными процессами являются, папример, спиртовое брожение и гликолиз в мышцах, ассимиляция углекислоты в зеленых листьях, синтез амилозы и амилопектина, переваривание белков и т.д. Сложным ферментативным процессом, характеризующимся сотрудничеством нескольких ферментов и коферментов, является окисление, в результате которого производится энергия, связанное с дыханием животного организма. Известны многие, но далеко ие все стадии этого сложного процесса. [c.801]

Оба пути превращения глюкозы используют одни и те же реакции, начиная от глюкозо-6-фосфата и кончая пируватом. Единственное различие между ними связано с конечной судьбой пирувата и, следовательно, также с тем, каким путем происходит регенерация НАД" " из восстановленного НАД (см. ниже, пункт 3). Сказанное относится и ко всем прочим метаболическим цепям реакций, в которых остаток гексозы вначале превращается в две молекулы пирувата. При гликолизе в мышцах пируват и восстановленный НАД непосредственно взаимодействуют друг с другом в присутствии лактатдегидрогеназы, следствием чего является образование лактата и регенерация НАД+ (табл. 33, реакция 13). При спиртовом брожении пируват сначала декарбоксилируется до ацетальдегида (табл. 33, реакция 14), а затем последний восстанавливается восстановленным НАД с образованием спирта. [c.278]

Каковы же особенности анаэробного распада углеводов в мышце сердца вообще и при экспериментальном миокардите в частности Прежде всего характерным для мышечной ткани сердца является относительно малая интенсивность гликолитического процесса по сравнению со скелетной мышцей. Это следует из сопоставления количеств фосфоглицериновой кислоты, образующейся за 30 мин. инкубации в экстрактах мышцы сердца при разведении 1 6 и в экстрактах скелетных мышц при разведении 1 16 (см. рис. 6 и 7). Подтверждением малой интенсивности гликолиза в мышце сердца по сравнению со скелетной могут служить результаты следующего опыта. При одинаковом приготовлении водного экстракта из мышцы сердца и скелетной мышцы кролика и при получасовой инкубации их в одинаковых условиях без добавления субстратов образования фосфоглицериновой кислоты практически не происходит ни в том, ни в другом случае. [c.125]

Молочная кислота образуется в мышцах с наибольшей скоростью в течение 40—45 с интенсивной физической нагрузки за счет максимального включения анаэробного гликолиза. Уровень молочной кислоты при этом повышается в 4—5 раз и после напряженной работы в течение 1—5 мин может достигать 10 ммоль л и более. Это приводит к закислению среды организма (ацидозу). Если емкость буферных систем исчерпывается, pH крови может изменяться от 7,34 до 7,0 или даже 6,8 при истощающих нагрузках. Такое закисление среды организма влияет на функции нервной системы и скелетных мышц, приводит к снижению работоспособности и развитию утомления. Поскольку концентрация молочной кислоты в крови зависит от интенсивности гликолиза в мышцах, а последний — от интенсивности выполняемых физических нагрузок и уровня тренированности организма, показатель содержания молочной кислоты в крови широко используется в биохимическом контроле функционального состояния спортсмена (см. главу 24). [c.173]

Увеличение концентрации водородных ионов и повышение напряжения СО2 в крови способствуют активации дыхательного центра, поэтому при выходе молочной кислоты в кровь резко усиливается легочная вентиляция и поставка кислорода к работающим мышцам. Значительное накопление молочной кислоты, появление избыточного СО2, изменение pH и гипервентиляция легких, отражающие усиление гликолиза в мышцах, обнаруживается при увеличении интенсивности выполняемого упражнения более 50 % максимальной аэробной мощности (рис. 126). Этот уровень нагрузки обозначается как порог анаэробного обмена [ПАНО), или порог лактата (ПЛ). Чем раньше он будет достигнут, тем быстрее вступит в действие гликолиз, сопровождающийся накоплением молочной кислоты и последующим развитием утомления работающих мышц. [c.315]

Рис. 40. Схема гликогенолиза и гликолиза в мышцах.

В начале XX в. в России, Англии, США, Германии начались исследования промежуточных этапов процесса спиртового брожения. В первые два десятилетия исследование спиртового брожения шло параллельно изучению гликолиза в мышцах (было установлено сходство этих процессов). Дальнейшие глубокие исследования путей превращения углеводов и других веществ микроорганизмами позволили влиять на ход вызываемых ими процессов, направляя его в сторону, нужную для получения желаемого продукта. Это создало научные предпосылки для значительного расширения микробиологических производств. [c.13]

Нарушение углеводного обмена. В результате дефицита фосфофрукто1ш-назы происходит снижение скорости гликолиза в мышцах и патологическое отложение гликогена. Гликолиз подавлен также в эритроцитах, что может быть причиной их хронического гемолиза. [c.88]

Опишем важнейшие реакции, протекающие в процессе спиртового брожения, которым посвящены работы Эмбдена, Нейберга, Мейергофа, Парнаса, Недхама, супругов Кюри и многих других. (Как уже отмечалось выше, аналогичные работы были проведены параллельно в очень сходной области гликолиза в мышцах результаты этих исследований взаимно дополняются.) [c.247]

Убыль свободной энергии при превращении остатка глюкозы гликогена в молочную кислоту составляет 57 ккал. В трех одновременно синтезируемых молекулах АТФ остается пакопленной энергия 34,5 ккал, которая используется организмом для его жизнедеятельных функций, между прочим, для произведения мышечной работы (об этом процессе см. Аденозинтрифосфорная кислота ). Из приведенного выше видно, что при гликолизе в мышцах энергетический выход составляет 60%. [c.254]

Формирование гликолитического метаболона на мышечных филаментах физиологически оправдано, поскольку такое рас положение метаболона обеспечивает поступление АТР, продуцируемого гликолитической системой, на АТРазные активные центры, расположенные на головках молекулы миозина. В качестве подложки для формирования комплекса ферментов гликолиза в мышцах рассматриваются молекулы актина [28, 61] и миозина [11]. [c.182]

Фосфофруктокиназная реакция-второй важный контрольный пункт гликолиза. Подобно гексокиназе, фосфофруктокиназа представляет собой регуляторный фермент (гл. 9) среди известных регуляторных ферментов это один из наиболее сложных. Фосфофруктокиназа-главный регуляторный фермент гликолиза в мышцах. Всякий раз, когда в клетке начинает иссякать запас АТР или же накапливается избыток продуктов его распада, т.е. ADP и АМР (особенно АМР), активность фосфофруктокиназы возрастает. И, напротив, фосфофруктокиназа ингибируется, когда в клетке оказывается достаточно АТР и другого клеточного топлива , например цитрата или жирных кислот. О регуляторном действии фосфофруктокиназы мы еще будем говорить ниже. [c.448]

Гликолиз, в ходе которого молекула D-глюкозы превращается в две молекулы пирувата, является для большинства организмов одним из центральных метаболических путей, используемых для получения химической энергии в форме АТР. При анаэробных условиях пируват в большей части животных и растительных тканей восстанавливается до лактата, а в дрожжевых клетках в процессе спиртового брожения превращается в этанол и СО2- Суммарное уравнение для анаэробного гликолиза в мышцах и для молочнокислого брожения, вызываемого некоторыми видами микроорганизмов, имеет вид Глюкоза -I- 2ADP - - 2Р, - [c.471]

КОНЕЧНЫЙ ЭТАП ГЛИКОЛИЗА В МЫШЦАХ И ГОМОФЕРМЕНТАТИВНОЕ МОЛОЧНОКИСЛОЕ БРОЖЕНИЕ (РЕАКЦИЯ XL13) [c.291]

Итак, мышечная ткань сердца отличается от скелетной более вялым течением гликолитической оксидоредукции. Причиной этого является меньшая активность ферментов гликолиза в мышце сердца [c.126]

В функциональном отношении особо важное значение для вспышки гликолиза в мышце имеет активация фосфофрукто-киназы продуктами реакции. Как видно из рис. 11 и 12, оба продукта — фруктозодифосфат и АДФ — активируют мышечную фосфофруктокиназу. Так как эксионенциальные вспышки гликолиза свойственны только мышце, не удивительно, что у других фосфофруктокиназ, например из печени, эритроцитов или кишечника, эта регуляторная особенность отсутствует или менее выражена. [c.49]

Интеграция анаэробного гликолиза в мышце с глюнонеогенезом в печени [c.56]

Фермент лактикодегидрогеназа, катализирующая эту реакцию, но при определенных условиях может дегидрировать молочную кислоту в присутствии окисленной формы НАД+ с образованием снова пировиноградной кислоты. Химизм гликогеноли-за и гликолиза в мышцах представлены на рисунке 40, [c.332]

Окисление, сопряженное с фосфорилированием. Рассмотренные реакции при спиртовом брожении и гликолизе в мышцах, приводящие к образованию богатых энергией фосфатных связей АТФ, осуществляются в анаэробных условиях и непосредственно связаны с молекулами субстрата. Такое фосфорилирование обычно называют анаэробным фосфорилированием на уровне субстраш или субстратным фосфорилированием. В противоположность ему существует фосфорилирование, которое непосредственно с субстратом не связано и сопряжено с окислением восстановленного никотинамидадениндинуклеотида (НАД Нг) в дыхательной цепи митохондрий. [c.368]

J. Batke (1989) предложена схема процессов взаимодействия между ферментами гликолиза в мышцах (рис. 24). [c.89]

chem21.info

Мышечная энергетика. Часть2.

Анаэробный гликолиз

В прошлом номере журнала я рассказывал о том, как наш организм использует аденозина трифосфат (АТФ) и креатина фосфат (КФ) для получения энергии во время тренировок. Но дело в том, что система немедленной поставки энергии вскоре "выдыхается". Где-то после 2,6 секунды мышечных сокращений количество производимого из креатина АТФ падает на 15%, после 10 секунд - на 50% (1). А если вы тренируетесь дольше, чем несколько секунд, откуда же берется энергия? Ведь даже короткий сет обычно занимает больше времени.

Ответ - анаэробный гликолиз. От 1,3 до 2,6 секунды, пока количество АТФ, получаемое из фосфата креатина, быстро падает, уровень АТФ, произведенного посредством анаэробного гликолиза, удваивается и остается таким на протяжении 20 секунд (1).

Как работает анаэробный гликолиз

Эта энергетическая система использует либо циркулирующую в крови глюкозу, либо хранящийся в мышцах и печени гликоген. Происходит изменение конфигурации молекул глюкозы или гликогена, при этом становится возможным производство АТФ. Когда используется гликоген, процесс называется "гликогенолиз", но для удобства я буду называть его "гликолизом".

Весь процесс состоит из нескольких этапов. Одни требуют затрат энергии, а во время других она, наоборот, высвобождается. Каждый этап связан с определенным энзимом.

Происходящий во время тренировок гликолиз редко бывает ограничен только количеством глюкозы и гликогена. Его обычно сдерживает побочный продукт, называемый молочной кислотой, который вырабатывается во время коротких и интенсивных физических нагрузок.

Накопление молочной кислоты в мышце ведет к ее утомлению, потому что многие энзимы, задействованные в процессе гликолиза, чувствительны к кислотно-щелочному балансу тела. Когда среда организма становится более кислой, это влияет не только на энзимы, но и на способность мышечных волокон к сокращению (2,3,4,5). Другими словами, молочная кислота вызывает утомление, влияя на энергообмен и сократительные способности мышц.

Для чего нужен гликолиз

Во время интенсивных упражнений гликолиз снабжает организм энергией на протяжении 20-30 секунд. Например, он обеспечит энергией подход в 12-15 повторениях или пробежку средней дистанции. Более короткие подходы, например в 8-10 повторениях, тоже используют эту систему энергоснабжения. Бодибилдеры, спринтеры, футболисты, баскетболисты и даже бегуны на короткие дистанции имеют хорошо развитую систему анаэробного гликолиза. Тогда возникает вопрос: "Как тренировать эту систему?"

Тренировка для улучшения системы анаэробного гликолиза

Такие тренировки преследуют двоякую цель: повысить содержание глюкозы и гликогена, а также уровень их использования, что должно снабдить вас большим количеством энергии и продлить тренировку. Но, наряду с этим, подобный тренинг повышает и уровень молочной кислоты в организме. Если вы сможете перенести его и все же продолжать работать, то отодвинете наступление усталости. Есть три основных правила тренировки этой энергетической системы. 1) Количество повторений - от среднего до высокого, обычно это около 15, в зависимости от упражнения. 2) Веса выбирайте такие, чтобы они позволили вам сделать около 8-15 повторений. 3) Не отдыхайте слишком долго между сетами, 30-60 секунд вполне достаточно.

Комбинация большого объема, умеренных весов и короткого отдыха между подходами заставит организм вырабатывать огромное количество молочной кислоты. Через некоторое время вы адаптируетесь к такому высокому ее уровню и сможете тренироваться дольше, прежде чем наступит утомление. Кроме того, высокие объемы тренировки заставят ваш организм использовать анаэробный гликолиз для получения энергии, что улучшит работу этой энергетической системы.

Описанные ниже тренировочные программы, разработанные для фазы гипертрофии периодизированной программы, как раз подойдут для улучшения системы анаэробного гликолиза. Тренируйтесь шесть дней в неделю и делайте указанное количество повторений и подходов. В скобках указано рекомендуемое время отдыха.

Дни 1 и 4. Ноги

Приседания	3-5х8-12 (30-60)
Выпады	3-5х8-12 (30-60)
Экстензии ног	3х10-15 (30)
Мертвая тяга с прямыми ногами	3-5х8-12 (30-60)
Сгибания ног	3х10-15 (30)
Подъемы на носки стоя	3-5х8-12 (30-60)

Дни 3 и 5. Грудь, плечи и трицепсы

Жим лежа	3-5х8-12 (30-60)
Жим лежа на наклонной скамье	3-5х8-12 (30-60)
Подъемы рук в стороны с гантелями	3х10-15 (30)
Отжимания	3-5х8-12 (30-60)
Экстензии для трицепсов стоя	3х10-15 (30)

Дни 3 и 6. Спина и бицепсы

Мертвая тяга	3-5х8-12 (30-60)
Тяга штанги в наклоне	3-5х8-12 (30-60)
Подтягивания на перекладине	3-5х8-12 (30-60)
Шраги со штангой или гантелями	3-5х8-12 (30-60)
Сгибания рук с гантелями	3х10-15 (30)
Сгибания рук с гантелями в стиле молота	3х10-15 (30)

Пищевые добавки и анаэробный гликолиз

На рынке спортивного питания существуют различные добавки, которые, как предполагается, улучшают гликолиз. Люди верят, что улучшение работы этой энергетической системы позволяет тренироваться дольше и с большей интенсивностью, увеличивает мышечную массу и т.д. Некоторые из этих добавок содержат элементы, участвующие в синтезе гликогена. Идея в том, что, чем больше таких элементов в вашем организме, тем больше молекул глюкозы и гликогена вы сможете использовать во время тренинга, а значит - больше энергии сможете получить. Научное обоснование звучит довольно убедительно. Например, хром принимает участие в восстановлении запасов гликогена. И это действительно так. Исследования показывают, что дефицит хрома в организме ведет к быстрому истощению запасов гликогена и замедлению восстановительных процессов (6). Но многие ошибочно полагают, что повышение уровня хрома в организме вызывает повышение уровня гликогена, что сказывается на качестве тренировок. Но, поскольку большинство людей не испытывают дефицита хрома, то прием таких добавок не окажет влияния на уровень гликогена. Они необходимы лишь тем, кто испытывает нехватку этого элемента в организме.

О других добавках говорят, что они влияют на выработку молочной кислоты - побочный продукт гликолиза. Так как высокий ее уровень связывают с наступлением усталости, то кажется, что снижение ее уровня вызовет увеличение длительности тренировок. Теоретически, подавив каким-либо образом образование молочной кислоты, вы лишь отодвигаете время наступления утомления. К сожалению, многие продукты такого рода либо вообще не оказывают никакого влияния, либо не способствуют достижению вашей цели (7).

Подытожив все, сказанное выше, напоминаю, что анаэробный гликолиз поддерживает энергией физическую активность длительностью 20-30 секунд и даже более. Высокообъемный тренинг с короткими перерывами между сетами способствует развитию этой системы энергообмена.

Ссылки: 1. Greenhalf, P.L., and Timmons, J.A. Pyruvate dehydrogenase activation status and acetyl group availability as a site of interchange between anaerobic and oxidative metabolism during intense exercise. In Richter, E.A.; Kiens, B.; Galbo, H; and Saltin, B. eds. Skeletal Muscle Metabolism in Exercise and Diabetes. New York: Plenum Press. 1998. 287-298. 2. Dudley, G.A., and Terjung, R.L. (1985). Influence of acidosis on AMP deaminase activity in contracting fast-twitch muscle. American Journal of Physiology. 248:C43-50. 3. Fitts, R.H. (1996). Muscle fatigue: the cellular aspects. American Journal of Sports Medicine. 24(6):S9-13. 4. Sahlin, K.; Tonkonogi, M.; and Sonderlund, K. (1998). Energy supply and muscle fatigue in humans. Acta Physiologica Scandinavica. 162:261-266. 5. Stephenson, D.G.; Lamb, G.D.; and Stephenson, G.M.M. (1998). Events of the excitation-contraction-relaxation (E-C-R) cycle in fast- and slow-twitch mammalian muscle fibers relevant to muscle fatigue. Acta Physiologica Scandinavica. 162:229-245. 6. Moore, R.J., and Friedl, K.E. (1992) Physiology of nutritional supplements: chromium picolinate and vanadyl sulfate. NSCA Journal. 14(3):47-51. 7. Armsey, T.D. Jr., and Green, G.A. (1997). Nutritional supplements: science vs. hype. The Physician and Sportsmedicine. 25(6):76-92.

ironman.ru

Анаэробный гликолиз в мышечной ткани

Роль лактатдегидрогеназы. При напряженной работе мышечная ткань потребляет гораздо больше АТР, чем в состоянии покоя. В белых скелетных мышцах, например в мышцах ног у кролика или мышцах крыла у индейки, почти весь этот АТР образуется в процессе анаэробного гликолиза. На рис. 15-5 видно, что АТР образуется на второй стадии гликолиза в ходе двух ферментативных реакций, катализируемых фосфоглицераткиназой и пируваткиназой. Представим себе, что в скелетной мышце отсутствует лактатдегидрогеназа. Могла бы мышца в этом случае напряженно работать, т.е. с больщой скоростью генерировать АТР путем гликолиза Аргументируйте свой ответ. Учтите, что лактатдегидроге-назная реакция не требует участия АТР. От ясного понимания ответа на этот вопрос зависит правильное представление о гликолитическом цикле в целом. [c.473] В нормальных физиологических условиях, т. е. при достаточном снабжении мышцы артериальной кровью и кислородом, мышца в конечном итоге работает за счет энергии окислительных процессов (тканевого дыхания). Можно сказать, что обмен веществ в мышце служит лишь для постоянной зарядки анаэробно действующего сократительного механизма. Процессы дыхания (энергетически наиболее эффективного вида обмена), гликолиза и дефосфорилирования креатинфосфата связаны, однако, не только с ресинтезом АТФ, но и друг с другом. Так, при достаточном доступе кислорода в мышечной ткани постоянно происходит ресинтез как АТФ, так и креатинфосфата (и креатина). [c.452]

Работа 69. Анаэробный гликолиз в мышечной ткани [c.123]

Анаэробный распад глюкозы, протекающий под влиянием ферментов дрожжей до момента обра зования пировиноградной кислоты, совершенно аналогичен процессу гликолиза, протекающему под влиянием таких же ферментов в мышечной ткани (см. стр. 170). [c.267]

Механизмы быстрого переключения энергетического обмена мышц. В мышцах имеется высокоэнергетическое вещество креатинфосфат, которое образуется из креатина и АТФ при действии креатинкиназы (рис. 22.11). Эта реакция легко обратима. Содержание креатинфосфата в покоящейся мышце в 3-8 раз больше, чем содержание АТФ такое количество обеспечивает интенсивную работу мышц в течение 2-5 с. За это время человек может пробежать 15-50 м. Мышцы при переходе от покоя к работе сначала используют АТФ, образующийся из креатинфосфата это наиболее быстрый путь генерации АТФ. Тем временем включаются другие механизмы каскадный механизм мобилизации гликогена в мышечных клетках, а затем и механизмы усиленного транспорта в мышцы субстратов окисления из печени и жировой ткани. Напомним, что при мышечной работе в первую очередь используются запасы углеводов, а при длительной работе постепенно увеличивается использование жиров. Изменяется та1сже относительная интенсивность анаэробного и аэробного путей образования АТФ кратковременная интенсивная работа (например, бег на 100 м) может совершаться почти целиком за счет гликолиза. При продолжении работы вклад аэробного процесса увеличивается, а анаэробного — уменьшается. [c.528]

С другой стороны, в присутствии кислорода пировиноградная кислота полностью окисляется в СО2 и Н2О, причем этот процесс несравненно более выгоден с энергетической точки зрения, чем образование молочной кислоты. (Впрочем, затрата, сделанная в анаэробном процессе, в котором топливо используется неудовлетворительно, компенсируется регенерацией гликогена из молочной кислоты приведенным выше образом.) Мышечные экстракты содержат исключительно ферменты анаэробного гликолиза, а не дыхательные ферменты. Эти ферменты тесно связаны с некоторыми структурными элементами клеток, называемыми митохондриями. Поэтому окислительные процессы изучались со срезами органов или измельченными тканями. [c.254]

Изучение анаэробного гликолиза на препарате мышечной ткани показало, что при использовании в качестве субстрата гликогена лактат не образуется, тогда как добавление глюкозо-1-фосфата-или глюкозы приводило к нормальному гликолизу с образованием лактата. Напишите реакцию, нарушение которой было причиной этих наблюдений, укажите фермент. [c.186]

Сходство путей метаболизма в различных видах — один из основных принципов биохимии. Классические исследования, посвященные спиртовой ферментации дрожжей и образованию молочной кислоты в тканях млекопитающих, показали, что эти два процесса по существу протекают одинаково и отличаются лишь конечными стадиями, когда в дрожжах происходит анаэробное декарбоксилирование пирувата, а в мышечной ткани — нет. И в том, и в другом процессе НАД восстанавливается, а энергия накапливается в виде АТФ. Последние исследования других биологических механизмов образования, накопления и передачи энергии выявили некоторые интересные различия между видами, например наличие нескольких путей диссимиляции сахаров в бактериях, но все же наблюдается удивительное сходство этих механизмов. Многие промежуточные соединения одинаковы для всех видов. В живых клетках в качестве аккумулятора энергии всегда используется АТФ. Никотииамиднуклео-тиды участвуют во многих реакциях с переносом электрона триозофосфаты всегда участвуют в гликолизе. Белки, являющиеся основой живых организмов, во всех исследованных видах состоят приблизительно из 20 аминокислот. Эти аминокислоты, по-видимому,. в целом ряде организмов синтезируются одинаково, хотя точно установлено наличие двух путей в случае лизина. При этом высшие растения и бактерии используют различные пути, а грибы — оба. Это интересно при прослеживании эволюционных линий по био- [c.234]

Насколько резко может усиливаться обмен веществ в мышцах при их сокращении, показывают следуют,ие цифры покоящиеся мышцы человека поглощают около 1,7 мл кислорода на 1 кг ткани в минуту при очень напряженной работе мышечная ткань потребляет за то же время около 180 мл кислорода на 1 кг веса, т. е. окислительный обмен при работе мышцы усиливается примерно в 100 раз. Еще больше увеличивается при работе мышцы в анаэробных условиях образование молочной кислоты. Так, например, в мышцах лягушки на 1 кг ткани в состоянии покоя образуется 0,2 мг молочной кислоты в течение часа, при тетаническом же сокращении — до 180 мг, т. е. интенсивность анаэробного гликолиза при работе возрастает почти в 1000 раз. [c.413]

Насколько резко может усиливаться обмен веществ в мышцах при их сокращении, показывают следующие цифры покоящиеся мышцы человека поглощают около 1,7 мл кислорода на 1 кг ткани в минуту при очень напряженной работе мышечная ткань потребляет за то же время около 180 мл кислорода на 1 кг веса, т. е. окислительный обмен при работе мышцы усиливается примерно в 100 раз. Еще больше увеличивается при работе мышцы в анаэробных условиях образование молочной кислоты. Интенсивность анаэробного гликолиза при работе может возрастать почти в 1000 раз. [c.437]

У дрожжей и у других микроорганизмов, сбраживающих глюкозу не до лактата, а до этанола и СО2, путь ферментативного расщепления глюкозы совпадает с описанным выше для анаэробного гликолиза на всем протяжении, за исключением этапа, катализируемого лактатде-гидрогеназой. В дрожжевых клетках, которые не содержат фермента, аналогичного лактатдегидрогеназе мышечной ткани, этот этап заменен двумя другими реакциями (рис. 15-17). В первой из них продукт расщепления глюкозы пируват теряет свою карбоксильную группу под действием пируватдекарбоксилазы. Эта реакция представляет собой простое декарбоксилирование реального окисления пирувата при этом не происходит [c.468]

Превращение углеводов в мышечной и других тканях. Работа № 87. Анаэробный распад гликогена или крах мала до молочной кислоты (гликолиз). [c.340]

Так как у представителей Ме1агоа большинство тканей и клеток не находится в прямом контакте с внешней средой, потребность их в кислороде может быть удовлетворена только с помощью особых систем для доставки Ог. Используемые для этой цели средства весьма различны — от простой диффузии до специальных систем кровообращения, незамкнутых (с низким давлением) у беспозвоночных и замкнутых (с высоким давлением) у позвоночных. В этой главе для нас будет существенна одна из слабых сторон системы доставки Ог у позвоночных в разнообразных стрессовых ситуациях (в период интенсивной мышечной работы, связанной с нырянием, полетом, бегом или плаванием) эта система не может удовлетворить суммарную потребность всех тканей в кислороде. У позвоночных выходом из положения служит регуляция кровотока, благоприятствующая определенным органам, прежде всего сердцу и головному мозгу, за счет периферических тканей вообще и белых скелетных мышц в особенности. В связи с этим мышцы позвоночных обладают крайне высокой способностью поддерживать свою работу с помон ью анаэробного гликолиза. [c.45]

При сопротивлениях, составляющих более 50 % максимальной изометрической силы, кровоток через мышцу резко уменьшается, что сопровождается появлением локальной гипоксии. В этих условиях (при дефиците аэробной энергопродукции) значительно исчерпываются алактатные анаэробные резервы и в мышцах накапливается большое количество свободного креатина, заметно усиливается образование молочной кислоты в результате гликолиза. Из-за дефицита макроэргических соединений при выполнении большого объема работы происходит разрушение мышечных белков и накопление продуктов их распада (низкомолекулярных пептидов, аминокислот и т. п.). Продукты расщепления белков, как и свободный креатин, служат активаторами белкового синтеза в период отдыха после скоростно-силовой работы, когда восстанавливается нормальное снабжение тканей кислородом и усиливается доставка к ним питательных веществ. Накопление молочной кислоты при предельной работе и вызванное этим изменение внутримышечного осмотического давления способствуют задержанию в мышцах межклеточной жидкости, богатой питательными веществами. При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно увеличивается содержание сократительных белков и возрастает общий объем мышечной массы. [c.387]

При спиртовом брожении в процессе расщепления одной молекулы глюкозы образуется четыре молекулы АТФ (50 ккал, или 210 кдж). Из них две расходуются на функциональную деятельность и синтез. По расчетам некоторых авторов, при гликолизе и гликогенолизе в богатых энергией фосфорных связях аккумулируется 35—40 /о всей освобождающейся свободной энергни, остальные 60—65% рассеиваются в виде теплоты. Коэффициент полезного действия клеток, органов, работающих в анаэробных условиях, не превышает 0,4 (в аэробных 0,5). Эти расчеты основаны главны.м образом на данных, полученных на мышечных экстрактах и дрожжевом соке. В условиях живого организма мышечные клетки, органы и ткани утилизируют энергию, вероятно, значительно больше. С физиологической точки зрения процесс гликогенолиза и гликолиза имеет исключительно важное значение, особенно когда жизненные процессы осуществляются в условиях недостатка кислорода. Папример, при энергичной работе мышц, особенно в первой фазе деятельности, всегда наблюдается разрыв между доставкой кислорода в мышцы и его потребностью. В этом случае начальные энергетические затраты покрываются в значительной степени за счет гликогенолиза. Аналогичные явления наблюдаются при различных патологических состоя иях (гипоксия мозгз, сердца и т. п.). Кроме того, потенциальная энергия, заключенная в молочной кислоте, в конечном счете не теряется для высокоорганизованного организма. Образующаяся молочная кислота быстро пере.ходит из мышц в кровь и далее доставляется в печень, где снова превращается в гликоген. Анаэробный распад углеводов с образованием молочной кислоты очень распространен в природе он наблюдается не только в мышцах, но и в других тканях животного организма. [c.334]

chem21.info

Анаэробный гликолиз - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Анаэробный гликолиз

Cтраница 3

АТФ во время аноксии лежит где-то в промежутке между 0 и 1 молем АТФ на 1 моль глюкозо-6 - фос-фата, подвергшегося гликолизу. Эти данные убедительно показывают, что анаэробный гликолиз в летательных мышцах насекомых крайне малоэффективен как механизм хранения энергии в форме АТФ. Становится вполне понятным, почему эта ткань нуждается в полностью аэробном обмене и почему работа летательных мышц не может продолжаться при аноксии. [31]

В этих условиях продукт гликолиза пируват восстанавливается с образованием лактата. В скелетной мышце этот процесс, называемый анаэробным гликолизом, служит важным источником энергии АТР при напряженной физической работе. Молочная кислота, образующаяся из сахара в результате деятельности молочнокислых бактерий, вызывает скисание молока, и эта же кислота придает квашеной капусте ее характерный чуть кислый вкус. Третий путь превращений пирувата заканчивается образованием этанола. [33]

Клеточное дыхание включает три стадии: 1) окислительное образование аце-тил - СоА из пирувата, жирных кислот и аминокислот, 2) расщепление ацетильных остатков в цикле лимонной кислоты, в результате которого образуются СО2 и атомы водорода, и 3) перенос электронов на молекулярный кислород, сопряженный с окислительным фосфорили-рованием ADP до АТР. При окислительном катаболизме глюкозы выделяется гораздо больше энергии, чем при анаэробном гликолизе. [34]

Под адоптациями к гипоксии понимаются реакции, протекающие на тканевом уровне и обеспечивающие устойчивость к недостаточному снабжению тканей кислородом. Сюда относится неспецифическая реакция повышения тканевой устойчивости к гипоксии, а также усиление анаэробного гликолиза, позволяющего осуществлять энергетические процессы при недостаточном поступлении кислорода к тканям. [35]

Понятно, что лучше всего распознавание жизнеспособной ткани обеспечивается сопоставлением уровня ее обменных процессов и кровоснабжения. Известно, что при отсутствии или малом количестве доставляемого кислорода выживание клеток миокарда осуществляется посредством анаэробного гликолиза ( Сакс В.А. с соавт. FDG транспортируется в клетки посредством ее специфического переносчика через клеточную мембрану и фосфо-рилируется гексокиназой. В отличие от естественной глюкозы 18F - FDG здесь захватывается и далее не метаболизируется. [36]

Сравните этот механизм с механизмом альдольного присоединения ( разд. Ферментативное расщепление фруктозо-1 6-дифосфата до D-глицеральдегид - З - фосфата и дигидрокси-ацетонфосфата является важной стадией анаэробного гликолиза ( разд. [37]

Аналогичные проблемы определяют характер метаболизма и у других крупных животных, таких, как слоны и носороги, а также у китов, тюленей и прочих морских млекопитающих, подолгу остающихся под водой. У динозавров и других гигантских доисторических животных источником энергии для работы мышц служил, вероятно, анаэробный гликолиз, и значит, им тоже были необходимы длительные периоды восстановления сил, во время которых эти животные легко становились добычей более мелких хищников, способных лучше использовать кислород, а потому и лучше приспособленных к длительной мышечной активности. [38]

Большинство позвоночных-это по преимуществу аэробные организмы; глюкоза у них сначала правращается в процессе гликолиза в пируват, а затем этот пируват претерпевает полное окисление до СО2 и Н2О под действием молекулярного кислорода. Мышцы при этом используют в качестве топлива имеющийся в них запас гликогена и генерируют АТР посредством анаэробного гликолиза, конечным продуктом которого является лактат. Поэтому при беге на короткие дистанции в крови в весьма значительных количествах накапливается лактат. Позднее, в период восстановления, этот лактат медленно превращается в печени обратно в глюкозу; на протяжении периода восстановления потребление кислорода постепенно снижается до тех пор, пока не установится, наконец, нормальная интенсивность дыхания. Избыточное количество кислорода, потребленное за период восстановления, служит мерой кислородной задолженности. [39]

При напряженной работе мышечная ткань потребляет гораздо больше АТР, чем в состоянии покоя. В белых скелетных мышцах, например в мышцах ног у кролика или мышцах крыла у индейки, почти весь этот АТР образуется в процессе анаэробного гликолиза. На рис. 15 - 5 видно, что АТР образуется на второй стадии гликолиза в ходе двух ферментативных реакций, катализируемых фосфоглицераткиназой и пируваткиназой. Представим себе, что в скелетной мышце отсутствует лактатдегидрогеназа. [40]

Быть может, уместно именно здесь рассмотреть те факторы, которые ( в животных клетках) играют главную роль в регулировании распада и ресинтеза глюкозы ( и гликогена), иными словами, факторы, регулирующие обмен этих соединений. В общем можно считать, что во всех клетках, способных расщеплять глюкозу как в присутствии, так и в отсутствие кислорода, этот углевод исчезает ( а лактат или же любой другой продукт анаэробного гликолиза или брожения накапливается) в анаэробных условиях быстрее, чем в аэробных. Это торможение гликолиза кислородом, впервые подмеченное Пастером, а впоследствии подтвержденное Мейергофом и Варбургом, известно под названием: эффекта Пастера. Другое явление было открыто А. [41]

Процесс гликолиза включает два окислительно-восстановительных этапа, однако суммарного изменения степени окисления углерода в результате этого процесса не происходит. Легко видеть, что соотношение атомов С, Н и О в молекулах двух этих соединений одинаково и, следовательно, превращение глюкозы в молочную кислоту не сопровождается окислением углерода. Тем не менее при анаэробном гликолизе какая-то часть энергии, заключенной в молекуле глюкозы, все же извлекается; этой энергии достаточно для того, чтобы обеспечить суммарный выход двух молекул АТР в расчете на каждую расщепленную молекулу глюкозы. [42]

Из приведенной схемы следует, что на каждую молекулу глюкозы, превращенную в две молекулы молочной кислоты или этанола, фосфорилируется две молекулы АТФ. Таким образом, биоэнергетическим итогом анаэробного гликолиза является образование двух макроэргических связей на одну деградированную молекулу глюкозы. [43]

С другой стороны, в присутствии кислорода пировиноградная кислота полностью окисляется в С02 и Н20, причем этот процесс несравненно более выгоден с энергетической точки зрения, чем образование молочной кислоты. Впрочем, затрата, сделанная в анаэробном процессе, в котором топливо используется неудовлетворительно, компенсируется регенерацией гликогена из молочной кислоты приведенным выше образом. Мышечные экстракты содержат исключительно ферменты анаэробного гликолиза, а не дыхательные ферменты. Эти ферменты тесно связаны с некоторыми структурными элементами клеток, называемыми митохондриями. [44]

У микроорганизмов также описан другой способ окисления гексоз - гексозомонофосфатный путь. Этот путь характерен для ряда аэробных микроорганизмов, в частности грибов сем. As-pergillaceae, и существует наряду с анаэробным гликолизом. [45]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Анаэробный распад углеводов (анаэробный гликолиз)

Анаэробный процесс расщепления углеводов может начинаться с гликогена — гликогенолиз — или с глюкозы— гликолиз. Конечным продуктом анаэробного распада углеводов является молочная кислота. [c.187]

Анаэробный распад углеводов в тканях животных (гликогенолиз и гликолиз) [c.331]

Ферментативный анаэробный распад углеводов исследуют при инкубации тканевого гомогената или экстракта с субстратами гликолиза (гликогеном, глюкозой, а также с промежуточными продуктами гликолиза). О процессе судят по приросту конечного продукта анаэробного превращения углеводов — лактата или убыли субстратов. Отдельные этапы изучают при добавлении в инкубационную среду ингибиторов ферментов или удалении диализом кофакторов и коферментов, необходимых для определенных реакций процесса анаэробного превращения углеводов. [c.49]

Как бы ни шел анаэробный распад углеводов в клетках, начинается ли он с распада гликогена (гликогенолиз) или же с распада глюкозы (гликолиз), дальнейший путь его, начиная с этапа образования глюкозо-6-фосфорной кислоты, всегда один и тот же. [c.289]

По сравнению с другими идущими в мышечных клетках процессами ресинтеза АТФ аэробный ресинтез имеет ряд преимуществ. Он отличается высокой экономичностью в ходе этого процесса идет глубокий распад окисляемых веществ до конечных продуктов - СОг и Н2О и поэтому выделяется большое количество энергии. Так, например, при аэробном окислении мышечного гликогена образуется 39 молекул АТФ в расчете на каждую отщепляемую от гликогена молекулу глюкозы, в то время как при анаэробном распаде этого углевода (гликолиз) синтезируется только 3 молекулы АТФ в расчете на одну молекулу глюкозы. Другим достоинством этого пути ресинтеза является универсальность в использовании субстратов. В ходе аэробного ресинтеза АТФ окисляются все основные органические вещества организма аминокислоты (белки), углеводы, жирные кислоты, кетоновые тела и др. Еще одним преимуществом этого способа образования АТФ является очень большая продолжительность его работы практически он функционирует постоянно в течение всей жизни. В покое скорость аэробного ресинтеза АТФ низкая, при физических нагрузках его мощность может стать максимальной. [c.138]

Взаимосвязь гликолиза и глюконеогенеза (цикл Кори). Для координирования деятельности органов в интересах целостного организма важна координация процессов распада (гликолиз) и синтеза (глюконеогенез) углеводов. В работающих мышцах идет гликолиз — анаэробный распад глюкозы до молочной кислоты. Мышцы получают глюкозу из крови. Ткань мышцы не отдает глюкозу в кровь, поскольку нет фермента глюкозо-6-фосфатаза. Лактат из мышцы выходит в кровь и поступает в печень. В гепатоцитах идет глюконеогенез из лактата. Глюкоза поставляется в кровь, так как в печени есть фермент глюкозо-6-фосфатазы. Этот кругооборот и является циклом Кори. Для многих других органов (мозг, почки, селезенка) потребность в энергии сравнительно постоянна, и скорость распада глюкозы меняется незначительно. [c.165]

АНАЭРОБНЫЙ РАСПАД УГЛЕВОДОВ (АНАЭРОБНЫЙ ГЛИКОЛИЗ) [c.277]

Объектом для изучения анаэробного гликолиза уже с давних пор, наряду с дрожжевыми клетками, служит мышца. Оказалось, что гликолиз в мышцах и спиртовое брожение в дрожжевых клетках происходят по одному и тому же пути, следовательно, с образованием одинаковых промежуточных продуктов. Различия имеются только лишь на этапе превра-н1,ения пировиноградной кислоты, которая в мышцах при анаэробном гликолизе не подвергается декарбоксилированию, а восстанавливается с образованием молочной кислоты. Отсюда конечным продуктом анаэробного гликолиза в мышцах является молочная кислота, в то время как в дрожжевых клетках — этиловый спирт и углекислый газ. Необходимо отметить, что анаэробный распад углеводов с выделением молочной кислоты специфичен не только для мышц. Установлено, что подобный процесс происходит и в других тканях организма человека и животных. Он имеет место также у микроорганизмов (бактерий молочнокислого брожения), у которых анаэробный распад углеводов заканчивается образованием молочной кислоты. [c.288]

В этом случае все реакции протекают анаэробно (без участия митохондрий и потребления кислорода) и приводят к образованию и накоплению лактата (молочной кислоты). Такой анаэробный распад углеводов получил название анаэробный гликолиз, или просто гликолиз. [c.54]

Прижизненные биохимические процессы в мышце, изучавшиеся А. В. Прлладиным, В. Энгельгардтом и М. Любимовой, Д. Фердманом, В. А. Белицером и другими советскими исследователями, связаны с физиологическим актом мышечного сокращения и заключаются в реакциях гликолиза, ресинтеза мышечного гликогена, распада и ресинтеза креатинфосфата и АТФ и изменениях сократительного белкового вещества мышцы. При этом молочная кислота, образующаяся при утомлений мышцы, в результате реакций гликолиза при отдыхе мышцы в аэробных условиях частью (около одной пятой) подвергается полному окислительному распаду, а в большей своей части превращается снова в гликоген за счет энергии реакций аэробного окисления. Одновременно с реакциями гликолиза наблюдается распад АТФ и АДФ и затем креатинфосфата, что приводит к накоплению неорганических фосфатов. При отдыхе мышцы происходит ресинтез этих соединений, требующий энергии. Таким образом, наблюдается тесная связь между реакциями анаэробного и аэробного обмена в мышце, выражающаяся в том, что в аэробных условиях в мышце анаэробный распад углеводов замедлен. [c.234]

Гликолиз является эволюционно ранним процессом выработки энергии в организме в ходе распада углеводов и протекает в анаэробных условиях у микроорганизмов и при ограниченном снабжении кислородом у высших организмов. [c.78]

Из схем видно, что основное отличие механизма гликолиза (анаэробного расщепления сахара с образованием молочной кислоты) от механизма окислительного распада углеводов сводится по существу к следующему при гликолизе пировиноградная кислота восстанавливается и превращается в молочную кислоту — конечный продукт анаэробного обмена, при дыхании образующаяся пировиноградная кислота подвергается дальнейшему окислению с образованием в конечном счете воды и СОз. [c.258]

Брожение, как мы видим, вовсе не отделяется от дыхания, а как бы составляет его часть, притом начальную. Можно, по-видимому, рассматривать брожение как самый древний, исходный путь распада углеводов (в связи с этим небезынтересно вспомнить, что брожение, или анаэробный гликолиз, происходит в слабо структурированной основной плазме, тогда как заключительные этапы дыхания, напротив, протекают в высокоорганизованных специализированных органеллах — митохондриях). [c.409]

Большой шаг вперед в деле изучения анаэробного гликолиза был сделан Эмбденом в 1932 г., показавшим, что при распаде углеводов в мышцах в виде промежуточных продуктов образуются фосфоглицериновая и глицеринфосфорная кислоты. Обнаруже- [c.278]

Исследованиями Палладина, его сотрудников и других изучены в головном мозге отдельные ферменты анаэробного гликолиза. Можно считать установленным, что распад углеводов с образованием молочной кислоты (анаэробный гликолиз) в нервной системе происходит по тому же пути, как и в других тканях. В ткани головного мозга имеет место также и аэробный гликолиз (образование молочной кислоты в присутствии кислорода). Следует, однако, отметить, что энергия углеводов в основном используется в результате их аэробного распада с образованием углекислого газа и воды. [c.564]

Таким образом, в анаэробных условиях каждая молекула глюкозо-6-фосфа-та дает две молекулы молочной кислоты, которая в этом случае представляет конечный продукт реакции. Если исходным углеводом для образования глю-козо-6-фосфата, а затем молочной кислоты служит глюкоза, то процесс называют гликолизом. Если же исходным углеводом, дающим начало глюкозо-6-фосфату (через глюкозо-1-фосфат) и потом молочной кислоте, является гликоген, то процесс называют гликогенолизом. Учитывая, что и в том и в другом случае на промежуточных стадиях дихотомического распада синтезируется АТФ, гликолиз и гликогенолиз служит средством быстрого получения энергии в анаэробных условиях. [c.351]

В углеводном обмене у бактерий катаболизм преобладает над анаболизмом. Сложные углеводы внешней среды могут расщеплять только те бактерии, которые выделяют ферменты — полиса-харидазы. Полисахариды расщепляются до дисахаров, которые под действием олигосахаридаз распадаются до моносахаров, причем внутрь клетки может поступать только глюкоза. Часть ее идет на синтез собственных полисахаридов в клетке, другая часть подвергается дальнейшему расщеплению, который может идти по двум путям по пути анаэробного распада углеводов — брожению (гликолизу) и в аэробных условиях — по пути горения. [c.18]

ГЛИКОЛИЗ (от греч. gly kys-сладкий и lysis-разложение, растворение, распад), анаэробное (без участия Oj) негидро-литич. расщепление углеводов (гл. обр. глюкозы) в цитоплазме под действием ферментов, сопровождающееся синтезом АТФ и заканчивающееся образованием молочной к-ты (см. рис.). [c.580]

Соотношение между аэробным и анаэробным распадом углеводов определяется потребностью клеток в энергш . При низкой и средней потребности клеток в АТФ преобладает аэробное окисление, а при высокой потребности в энергии ббльшая часть углеводов превращается в молочную кислоту, т. е. используется в гликолизе. [c.55]

Многочисленные исследования, произведенные в области изучения процесса гликолиза, показали, что в организме анаэробный распад углеводов совершается через ряд проме-жуточных этапов следующим образом. Гликоген под влиянием фермента а-глюканфосфорилазы распадается с образованием глюкозо-1-монофосфорного эфира . [c.163]

Гликолизом называют анаэробный распад углеводов в тканях с образованием молочной кислоты. Процесс гликолиза подробно изучен и включает в себя ряд отдельных реакций. В мышцах главным субстратом гликолиза является гликоген, который подвергается сначала ф о с-форолизу (распаду с присоединением фосфорной кислоты) и далее, через фосфорные эфиры гексоз, триоз и через пировиноградную кислоту распадается до молочной кислоты. Вследствие этого процесс этот часто называют также г л и-когенолизом. [c.153]

Единство и теснейшая связь процессов брожения и дыхания растений, микроорганизмов и животных вытекают из того факта, что почти у всех живых организмов имеются одинаковые ферменты и те же основные промежуточные продукты, которые образуются в процессе их жизнедеятельности. Начальные этапы распада углеводов при анаэробном и аэробно.м дыхании одинаковы и начинаются с образования фосфорных эфиров глюкозы, именно глюкозо-1-фосфата, глюкозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-дифосфата. Фосфорилирование глюкозы является необходимым условием как при аэробном распаде углеводов до углекислого газа и воды во время дыхания, так и при распаде углеводов в анаэробных условиях с образованием молочной кислоты и спирта. Пути аэробного и анаэробного распада углеводов расходятся на стадии образования пировиноградной кислоты в животные тканях или соответственно уксусного альдегида в дрожжевых клетках. Пировиноградная кислота занимает центральное положение в обмене углеводов. Она образуется из глюкозы (после фосфорилирования) или из гликогена (после фосфоролиза) путем нормального гликолиза. В анаэробных условиях пировиноградная кислота либо распадается в результате прямого декарбоксилирования, как это наблюдается в дрожжах, либо восстанавливается водородом до молочной кислоты, как это имеет место в мышцах. Спирт и молочная кислота являются конечными продуктами анаэробного обмена. В аэробных условиях пи-роаиноградная кислота полностью окисляется до углекислого газа и воды, [c.339]

Какая же роль в общем обмене углеводов организма отводится рассмотренным здесь путям распада углеводов брожению, гликолизу и дыханию, апотомическому и дихотомическому, анаэробному и аэробному [c.355]

Быть может, уместно именно здесь рассмотреть те факторы, которые (в кивотных клетках) играют главную роль в регулировании распада и ресинтеза глюкозы (и гликогена), иными словами, факторы, регулирующие обмен этих соединений. В общем можно считать, что во всех клетках, способных расщеплять глюкозу как в присутствии, так и в отсутствие кислорода, этот углевод исчезает (а лактат или же любой другой продукт анаэробного гликолиза или брожения накапливается) в анаэробных условиях быстрее, чем в аэробных. Это торможение гликолиза кислородом, впервые подмеченное Пастером, а впоследствии подтвержденное Мейергофом и Варбургом, известно под названием эффекта Пастера. Другое явление было открыто А. Хиллом в экспериментах с мышцей. Хилл обнаружил, что ресинтез гликогена и вообще углеводов протекает быстрее в аэробных условиях. Позднее это было доказано и для других тканей и клеток. [c.300]

Наряду с основным анаэробным распадом (гликолизом) могут быть вспомогательные пути расщепления углеводов (пентозофос-фатный, кетодезоксифосфоглюконатный и др.). Они отличаются ключевыми продуктами и реакциями. [c.18]

Между гликолизом и аэробным окислением углеводов существует тесная связь. Эта связь заключается прежде всего в том, что первые стадии гликолиза и аэробного окисления углеводов одинаковы. Расхождение путей анаэробного и аэробного распада начинается на стадии дальнейшего превращения пировиноградной кислоты, которая в отсутствие кислорода восстанавливается за счет водорода восстановлен1юй кодегидразы (К0Ш2) с образованием молочной кислоты в присутствии же кислорода она подвергается окислительному декарбоксилированию. При аэробном окислении углеводов по пентозному циклу расхождение путей начинается на стадии образования глюкозо-6-фосфорной кислоты. [c.298]

chem21.info

Энергообеспечение мышц

Сегодня мы поговорим про энергообеспечение мышечной деятельности. Как вы знаете для работы любых систем нашего организма необходима энергия, давайте подробно разберемся в механизме энергообеспечение мышц.

Источником энергии в нашем организме является молекула АТФ (аденозинтрифосфат). Количество молекул АТФ ограничено, поэтому требуется постоянный их ресинтез.

ресинтез энергии

к оглавлению ↑

Источники воспроизводства энергии

Существует три основных источника ресинтеза (воспроизводства) энергии:

Креатинфосфат
Гликолиз
Окисление

Эти процессы включаются друг за другом и ресинтезируют энергию.

к оглавлению ↑

Как это работает

Как мы уже разобрались, человек тратит только молекулы АТФ. Все те вещи о которых пойдет речь ниже, просто ресинтезируют АТФ.

к оглавлению ↑

Креатинфосфат

Когда молекулы АТФ израсходованы, первое что будет их пополнять это креатинфосфат.

АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин

Эта реакция получила название — реакция Ломана.

Запасы креатинфосфата очень быстро заканчиваются, поэтому этот способ получения энергии работает только на начальном этапе, потом уже включаются в работу более сильные источники энергии, такие как гликолиз и окисление.

Запасы креатинфосфата восстанавливаются в течении нескольких минут.

к оглавлению ↑

Гликолиз

Гликолиз (анаэробный гликолиз) – процесс называется анаэробным, т.к. гликолиз протекает без потребления кислорода. Гликолиз быстро восстанавливает запасы АТФ в мышечной ткани. Восстановление происходит с помощью запасов гликогена.

Происходит распад глюкозы (C6h22O6) на две молекулы молочной кислоты, из этого мы получаем энергию для двух молекул АТФ.

C6h22O6 + 2h4PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2h3O

к оглавлению ↑

Окисление

Процесс окисления считается самым долгим, так как требуется время на доставку кислорода. Этот процесс восстановления энергии называется аэробным, потому что требуется кислород. Процесс окисления происходит в несколько этапов.

Сначала идет гликолиз с образованием двух молекул пирувата
Две молекулы ПИРУВАТА вместо преобразования в молочную кислоту проникают в митохондрии и окисляются в цикле Кребса до углекислого газа (CO2) и воды (h3O). Выделяется энергия для производства ещё 36 молекул АТФ. Реакция окисления в 19 раз эффективнее анаэробного гликолиза! Гликолиз нам дал две молекулы АТФ, а процесс окисления произвел 38 молекул АТФ, что в 19 раз больше, чем при гликолизе.

В целом процесс окисления выглядит так:

C6h22O6 + 6O2 + 38 АДФ + 38 h4PO4 = 6 CO2 + 44 h3О + 38 АТФ

энергообеспечение мышц

к оглавлению ↑

Энергообеспечение мышц и типы мышечных волокон

Скорость восстановления энергии во многом зависит от типов мышечных волокон.

Быстрые волокна – больше скорость расхода АТФ

Медленные волокна – меньше скорость расхода АТФ

Быстрые мышечные волокна (БМВ) очень быстро тратят энергию и требуют очень быстрого восстановления молекул АТФ, обеспечить быстрое восстановление молекул АТФ может только анаэробный гликолиз. Это объясняет почему бодибилдеры выполняют подход на протяжении 20-30 секунд.

Медленные мышечные волокна (ММВ) гораздо медленнее тратят энергию, поэтому путь восстановления энергии является окислительным. Благодаря этому медленные мышечные волокна гораздо сложнее утомить (ММВ работают очень длительное время, но они не справляются с большим весом).

Есть ещё и третий тип мышечных волокон – промежуточные мышечные волокна, способом воспроизводства энергии этих промежуточных волокон является окислительно-гликолитический источник энергии.

Про типы мышечных волокон будет отдельная статья, в которой будут разобраны все нюансы, связанные с этой темой. Если вы будете знать, как именно тренировать эти мышечные волокна, то вы сможете построить очень развитое тело. Следите за обновлениями блога!

к оглавлению ↑

Энергообеспечение мышц на деле

Достаточно теории, давайте рассмотрим энергообеспечение мышц на примере какого-нибудь вида спорта.

Расщепление креатинфосфата

Это самый первый источник восстановления молекулы АТФ. Вы сможете выполнять работу где-то 10 секунд, после 30 секунд запасы креатинфосфата снизятся до 50%. Немного поразмыслив, можно с уверенностью сказать, что этот способ энергообеспечения работает в пауэрлифтинге или тяжелой атлетике, где стоит задача поднять максимально большой вес.

Анаэробный гликолиз

Гликолиз включается в работу где-то через 30 секунд после начала подхода и может ресинтезировать энергию несколько минут. Этот бескислородный способ энергообеспечения больше заметен в бодибилдинге. Как раз быстрые мышечные волокна работают в этот момент. Быстрые мышечные волокна обладают большими размерами, это объясняет, почему бодибилдеры тренируются в такой манере.

Окисление

Окисление – аэробный (кислородный) путь получения энергии, он самый дешевый, но требует много времени, так как кислород нужно ещё получить и кроме этого его надо усвоить. Этот способ энергии можно увидеть у марафонцев. Окисление обеспечивает работу медленных мышечных волокон, марафонцы не показывают мощности, они работают в легком темпе на протяжение долгого времени, что характерно для медленных волокон.

к оглавлению ↑

P.S.

Я думаю сегодняшней информации будет достаточно. Вы поняли, как работает система энергообеспечения мышечной деятельности. Конечно возникнет много вопросов, но это уже другие темы, которые были здесь затронуты. Ждите новых статей.

gymmuscle.ru

Гликолиз - анаэробный путь распада углеводов

Дальнейшее изучение этого вопроса привело к представлению, согласно которому первые стадии гликолиза и аэробного окисления глюкозы могут совпадать. В этом случае расхождение путей аэробного и анаэробного распада углеводов начинается на стадии образования пировиноградной кислоты в животных тканях или соответственно ацетальдегида в дрожжевых клетках. [c.258] Как бы ни шел анаэробный распад углеводов в клетках, начинается ли он с распада гликогена (гликогенолиз) или же с распада глюкозы (гликолиз), дальнейший путь его, начиная с этапа образования глюкозо-6-фосфорной кислоты, всегда один и тот же. [c.289]

chem21.info