Энергетика мышцы

 

Универсальным источником энергии в живом организме является молекула АТФ. Под действием фермента АТФаза АТФ гидролизуется, отсоединяя фосфатную группу в виде ортофосфорной кислоты (Н_ЗР0₄), и превращается в АДФ, при этом высвобождается энергия.

 

АТФ + Н₂0 = АДФ+ Н_ЗР0₄ + энергия

 

Головка миозинового мостика при контакте с актином обладает АТФазной активностью и соответственно возможностью расщеплять АТФ и получать энергию, необходимую для движения.

Запас молекул АТФ в мышце ограничен, поэтому расход энергии при работе мышцы требует постоянного его восполнения. Мышца имеет три источника воспроизводства энергии: расщепление креатинфосфата; гликолиз; окисление органических веществ в митохондриях.

Крефтинфосфат обладает способностью отсоединять фосфатную группу и превращаться в креатин, присоединяя фосфатную группу к АДФ, которая превращается в АТФ.

 

АДФ + креатинфосфат = АТФ + креатин

 

Эта реакция получила название - реакции Ломана. Запасы креатинфосфата в волокне не велики, поэтому он используется в качестве источника энергии только на начальном этапе работы мышцы, до момента активизации других более мощных источников - гликолиза и кислородного окисления. По окончании работы мышцы реакция Ломана идет в обратном направлении, и запасы креатинфосфата в течение нескольких минут восстанавливаются.

 

Гликолиз - процесс распада одной молекулы глюкозы (С₆Н₁₂0₆) на две молекулы молочной кислоты (С_ЗН₆0₃) с выделением энергии, достаточной для "зарядки" двух молекул АТФ, протекает в саркоплазме под воздействием 10 специальных ферментов.

 

С₆Н₁₂0₆ + 2Н_ЗР0₄ + 2АДФ = 2С_ЗН₆0₃ + 2АТФ + 2Н₂0.

 

Гликолиз протекает без потребления кислорода (такие процессы называются анаэробными) и способен быстро восстанавливать запасы АТФ в мышце.

Окисление протекает в митохондриях под воздействием специальных ферментов и требует затрат кислорода, а соответственно и времени на его доставку. Такие процессы называются аэробными. Окисление происходит в несколько этапов. Сначала идет гликолиз (см. выше), но образовавшиеся в ходе промежуточного этапа этой реакции две молекулы пирувата не преобразуются в молекулы молочной кислоты, а проникают в митохондрии, где окисляются в цикле Кребса до углекислого газа С0₂ и воды Н₂0 и дают энергию для производства еще 36 молекул АТФ. Суммарное уравнение реакции окисления глюкозы выглядит так:

 

С₆Н₁₂0₆ + 60₂ + 38АДФ + 38Н_ЗР0₄ = 6С0₂ + 44Н₂0 + 38АТФ

 

Итого распад глюкозы по аэробному пути дает энергию для восстановления 38 молекул АТФ. То есть окисление в 19 раз эффективнее гликолиза.

 

Плоскости и оси.