 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
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 (C6H12O6) на две молекулы
молочной кислоты (C3H6O3) с выделением энергии, достаточной для «зарядки» двух
молекул АТФ, протекает в саркоплазме под воздействием 10 специальных ферментов.
C6H12O6 + 2H3PO4 + 2АДФ = 2C3H6O3 + 2АТФ + 2H2O.
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 СО2 и воды Н2О и дают энергию для
производства еще 36 молекул АТФ. Суммарное уравнение реакции окисления глюкозы
выглядит так:
C6H12O6 + 6O2 + 38АДФ + 38H3PO4 = 6CO2 + 44H(2)О + 38АТФ.
Итого распад глюкозы по аэробному пути дает энергию для восстановления 38 молекул
АТФ. То есть окисление в 19 раз эффективнее гликолиза.
Типы мышечных волокон.
Скелетные мышцы и образующие их мышечные волокна различаются по множеству
параметров: скорости сокращения, утомляемости, диаметру, цвету и т.д. Традиционно
выделяют красные и белые, медленные и быстрые, гликолитические и окислительные
волокна.
Скорость сокращения мышечного волокна определяются типом миозина. Изоформа
миозина, обеспечивающая высокую скорость сокращения, – быстрый миозин
характеризуется высокой активностью АТФазы, а соответственно и скоростью расхода АТФ.
Изоформа миозина с меньшей скоростью сокращения – медленный миозин, характеризуется
меньшей активностью АТФазы. Волокна, с высокой активностью АТФазы и скоростью
расхода АТФ, принято называть быстрыми волокнами, волокна, характеризующиеся низкой
активностью АТФазы и меньшей скоростью расхода АТФ, – медленными волокнами.
Для восполнения затрат энергией мышечные волокна используют окислительный либо
гликолитический путь образования АТФ.
Окислительные, или красные, мышечные волокна небольшого диаметра окружены
массой капилляров и содержат много белка миоглобина (именно наличие этого белка
придает волокнам красный цвет). Многочисленные митохондрии красных волокон имеют
высокий уровень активности окислительных ферментов. Мощная сеть капилляров
необходима для доставки с кровью большого количества кислорода, а миоглобин
используется для транспортировки кислорода внутри волокна от поверхности к
митохондриям. Энергию красные волокна получают путем окисления в митохондриях
углеводов и жирных кислот.
Гликолитические, или белые, мышечные волокна имеют больший диаметр, в их
саркоплазме содержится значительное количество гранул гликогена, митохондрии не
многочисленны, активность окислительных ферментов значительно уступает активности
гликолитических. Гликоген, его еще принято называть «животным крахмалом», – сложный
