Эффективность окисления макронутриентов



Окисление углеводов

· Анаэробный гликолиз происходит с образованием пировиноградной кислоты из которой образуется молочная кислота (конечный продукт анаэробного гликолиза) (рис.).

· При наличии кислорода пировиноградная кислота превращается в ацетил-коэнзим А, который вступает в цикл Кребса (цикл лимонной кислоты) - последовательность химических реакций, которые завершают окисление ацетил-КоА с образованием 2 молей АТФ и углекислого газа.

· При гликолизе и в ходе реакций ЦТК выделяется большое количество водорода, которые вступают в серию реакций – цепочку переноса электронов (электронно-транспортная цепь). В цепочке атомы водорода расщепляются на Н+ и электроны. Электроны через серию реакций с участием кислорода обеспечивают энергию для фосфорилирования АДФ и образование АТФ (окислительное фосфорилирование). В конце цепочки ионы водорода соединяются с кислородом с образованием воды.

· Эффективность (по количеству произведённой АТФ на моль глюкозы) в 19 раз выше, чем у гликолиза: из 1 молекулы глюкозы образуется 38 молекул АТФ.

.

Рис. Окисление углеводов

Окисление жиров(рис.)

· Основным источником энергии являются триглицериды, которые расщепляются на глицерин и 3 свободные жирные кислоты - СЖК (липолиз).

· СЖК метаболизируются в митохондриях – бета-окисление с образованием Ацетил-КоА, который вступает в цикл Кребса (как в метаболизме углеводов). Однако, для сжигания СЖК требуется больше кислорода, чем для углеводов.

· Эффективность: при окислении 1 молекулы СЖК – 129 молекул АТФ.

· Как источник энергии жиры используются в состоянии двигательного покоя, при работе невысокой мощности и при длительной работе на выносливость; является наиболее типичным способом энергообеспечения скелетных мышц.

· Жиры имеют наибольшую энергетическую ёмкость: при расходовании 1 моля АТФ выделяется около 10 ккал энергии, 1 моля КрФ - около 10.5 ккал, 1 моля глюкозы при анаэ­робном расщеплении - около 50 ккал, а при окислении 1 моля глю­козы - около 700 ккал, при окислении 1 моля жиров - 2400 ккал.

· Хотя жиры обеспечивают больше килокалорий энергии на грамм, чем углеводы, для их окисления требуется больше кислорода, чем для окисления углеводов. Жиры образуют 5,6 молекул АТФ относительно молекулы О2, углеводы - 6,3 молекул АТФ относительно молекулы О2. Доставка кислорода ограничена кислородтранспортной системой, поэтому предпочтительным источником энергии во время выполнения физического упражнения высокой интенсивности являются углеводы

Рис. Окисление жирных кислот

Окисление белков

· Процесс окисления белков более сложный, поскольку белки (аминокислоты) содержат азот, который не окисляется.

· Вклад белков в образование энергии относительно незначителен, поэтому обмен белков часто не принимают во внимание.

Общая эффективность обмена энергии

· Эффективность использования энергии в организме (коэффициент полезного действия, КПД) равна отношению энергии, затраченной на совершение полезной работы, к общим затратам энергии.

· Около половины всей энергии, получаемой в результате катаболизма в процессе образования АТФ, теряется в виде теплоты.

· Эффективность использования АТФ как источника энергии составляет около 50%.

· Общая эффективность обмена энергии равна около 25%.


Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 337;