ATP,即Adenosine triphosphate,參見條目:三磷酸腺苷 ATP——三磷酸腺苷 ATP(adenosine-triphosphate)中文名稱為腺嘌呤核苷三磷酸,又叫三磷酸腺苷,簡稱為ATP,其中A表示腺苷,T表示其數(shù)量為三個,P表示磷酸基團,即一個腺苷上連接三個磷酸基團。其結(jié)構(gòu)簡式是:A—P~P~P,其相鄰的兩個磷酸基之間的化學鍵非常活躍,水解時可釋放約30.54kJ/mol的能量,因此稱為高能磷酸鍵,用“~”表示。在細胞的生命活動中,ATP遠離A的一個高能磷酸鍵易斷裂,釋放出一個磷酸和能量后成為腺苷二磷酸(ADP)。在有機物氧化分解或光合作用過程中,ADP可獲取能量,與磷酸結(jié)合形成ATP。 化學性質(zhì) ATP由腺苷和三個磷酸基所組成,化學式C10H16N5O13P3,結(jié)構(gòu)簡式C10H8N4O2NH2(OH)2(PO3H)3H,分子量507.184。三個磷酸基團從腺苷開始被編為α、β和γ磷酸基。ATP的化學名稱為5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基腺嘌呤,或者5'-三磷酸-9-β-D-呋喃核糖基-6-氨基嘌呤。 它是一種含有高能磷酸鍵的有機化合物,它的大量化學能就儲存在高能磷酸鍵中。 ATP是生命活動能量的直接來源,但本身在體內(nèi)含量并不高。 ATP循環(huán) 人體中ATP的總量只有大約0.1摩爾。人體每天的能量需要水解100-150摩爾的ATP即相當于50至75千克。這意味著人一天將要分解掉相當于他體重的ATP。所以每個ATP分子每天要被重復利用1000-1500次。ATP不能被儲存,因為ATP的合成后必須在短時間內(nèi)被消耗。 生物合成 在細胞中ATP的摩爾濃度通常是1-10mM。 ATP可通過多種細胞途徑產(chǎn)生。最典型的如在線粒體中通過氧化磷酸化由ATP合成酶合成,或者在植物的葉綠體中通過光合作用合成。ATP合成的主要能源為葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在細胞質(zhì)基質(zhì)中產(chǎn)生2分子丙酮酸同時產(chǎn)生2分子ATP,最終在線粒體中通過三羧酸循環(huán)(或稱檸檬酸循環(huán))產(chǎn)生最多38分子ATP。 在植物的葉綠體中通過光合作用合成的ATP一般不參與葉綠體外的生命活動 ATP酶 - 生理功能 人體預存的ATP能量只能維持15秒,跑完一百公尺后就全部用完, 不足的繼續(xù)通過呼吸作用等合成ATP。純凈的ATP呈白色粉末狀,能溶于水。 作為藥品可以提供能量并改善患者新陳代謝。 ATP片劑可以口服,注射液可供肌肉注射或靜脈注射。 功能:各種生命活動能量的直接來源 一、能源物質(zhì) 肌肉中儲藏著多種能源物質(zhì),主要有三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)、肌糖元、脂肪等。 二、能源物質(zhì)的代謝 ?。ㄒ唬o氧代謝劇烈運動時,體內(nèi)處于暫時缺氧狀態(tài), 在缺氧狀態(tài)下體內(nèi)能源物質(zhì)的代謝過程,稱為無氧代謝。它包括以下兩個供能系統(tǒng)。 ?、俜侨樗崮埽ˋTP—CP)系統(tǒng)—一般可維持10秒肌肉活動 無氧代謝 ?、谌樗崮芟到y(tǒng)—一般可維持1~3分的肌肉活動 非乳酸能(ATP—CP)系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng)是從事短時間、 劇烈運動肌肉供能的主要方式。ATP釋放能量供肌肉收縮的時間僅為1~3秒, 要靠CP分解提供能量,但肌肉中CP的含量也只能夠供ATP合成后 分解的能量維持6~8秒肌肉收縮的時間。因此, 進行10秒以內(nèi)的快速活動主要靠ATP—CP系統(tǒng)供給肌肉收縮時的能量。 乳酸能系統(tǒng)是持續(xù)進行劇烈運動時,肌肉內(nèi)的肌糖元在缺氧狀態(tài)下進行酵解, 經(jīng)過一系列化學反應,最終在體內(nèi)產(chǎn)生乳酸,同時釋放能量供肌肉收縮。 這一代謝過程,可供1~3分左右肌肉收縮的時間。 (二)有氧代謝 是在氧充足的條件下,肌糖元或脂肪徹底氧化分解,最終生成CO2和H2O, 同時釋放大量的分解代謝,稱為有氧氧化系統(tǒng)。 ?。ㄈ┠芰抗?br> 1、了解體育促進身體健康的道理 體育運動加速體內(nèi)能源物質(zhì)的消耗,促進體內(nèi)物質(zhì)的分解與合成, 使組織細胞得到比原有水平更多的營養(yǎng)補充,有機體獲得更加旺盛的活動能力, 從而使 身體不斷發(fā)展、完善,這就是體育鍛煉促進身體健康發(fā)展的基本道理。 2、了解能量供應與提高運動能力的關(guān)系 體育運動消耗體內(nèi)的能源物質(zhì),經(jīng)過一段時間休息后, 體內(nèi)能源物質(zhì)可以恢復甚至超過原有水平,這種變化稱為超量恢復。 出現(xiàn)超量恢復的程度和時間的早晚取決于運動量的大小。 在一定范圍內(nèi)運動量越大,體內(nèi)能源物質(zhì)消耗越多,超量恢復的幅度也越大, 但所需的時間也長,在身體出現(xiàn)超量恢復階段,進行第二次適宜的運動與休息, 可以逐步提高人體的能量供應水平,從而不斷提高人體運動能力。 3、了解有氧鍛煉與減肥的道理 長時間的運動是在有氧代謝的條件下進行的,要靠脂肪的代謝提供能量, 因此,有氧運動是消耗脂肪達到減肥目的的有效方法。 4、人體的無氧代謝能力主要取決于以下三個方面: ?、偌∪庵蠥TP、CP的含量及分解速度; ?、诩√窃臒o氧酵解速度及血液對乳酸的緩沖能力; ?、凵窠?jīng)、肌肉對缺氧和乳酸堆積的耐受能力。 無氧代謝能力是速度素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。體育課發(fā)展無氧代謝能力的方法, 一般采用間歇性練習和持續(xù)性練習。 間歇練習主要發(fā)展ATP—CP系統(tǒng)的供能能力。一般每次練習在30秒以內(nèi), 進行1~3分的積極性休息,再進行適宜練習,可以提高速度素質(zhì)。 持續(xù)練習主要發(fā)展乳酸系統(tǒng)的供能力。一般每次練習在30秒以上, 每次休息時間較短,可以提高速度耐力。 5、發(fā)展有氧代謝能力 有氧代謝能力是人體長時間進行有氧運動的能力。 發(fā)展有氧代謝能力關(guān)鍵在于有充足的氧供應,即人體單位時間內(nèi)吸收、 利用氧的最大數(shù)值——最大耗氧量。 最大耗氧量與單位時間內(nèi)血液循環(huán)攜帶、運輸氧有密切的關(guān)系。因此, 心肺功能的好壞,直接影響到最大耗氧量。 采用較低或中等運動強度、持續(xù)時間較長的練習,由于機體可以得到充足的氧供應, 進行有氧氧化供能,所以,可以提高有氧代謝能力,從而提高心肺功能。 機體供能 能量的來源是食物。食物被消化后,營養(yǎng)成分進入細胞轉(zhuǎn)化為各類有機物。動物細胞再通過呼吸作用將貯藏在有機物中的能量釋放出來,除了一部分轉(zhuǎn)化為熱能外,其余的貯存在ATP中。 人和動物的各項生命活動所需要的能量來自ATP。 食物→(消化吸收)→細胞→(呼吸作用)→ATP→(釋放能量)→肌肉→動物運動 運動中機體供能的方式可分兩類: 一類是無氧供能, 即在無氧或氧供應相對不足的情況下, 主要靠ATP、CP分解供能和糖元無氧酵解供能 (即糖元無氧的情況下分解成為乳酸同時供給機體能量)。 這類運動只能持續(xù)很短的時間(約 l一3分鐘)。800米以下的全力跑、 短距離沖刺都屬于無氧供能的運動。 另一類為有氧供能, 即運動時能量主要來自糖元(脂肪、蛋白質(zhì))的有氧氧化。 由于運動中供氧充分,糖元可以完全分解,釋放大量能量, 因而能持續(xù)較長的時間。這類運動如5000米以上的跑步, 1500米以上的游泳:慢跑、散步、迪斯科、交誼舞、自行車、太極拳等都屬于這類運動。 由此,我們可以得到一個簡單的啟示:即大強度的運動不可能持續(xù)很長時間, 總的能量消耗較少,因而不是理想的減肥運動方式;而強度較低的運動由于供氧充分, 持續(xù)時間長,總的能量消耗多,更有利于減肥。減肥的最終目的是消耗體內(nèi)過多的脂肪, 而不是減少水分或其它成分。 在進行有氧鍛煉時還應注意以下幾點: 第一,鍛煉應選擇中等強度的運動,即在運動中將心率維持在最高心率的60-70%, (最高心率=220-年齡),強度過大時能量消耗以糖為主,肌肉氧化脂肪的能力較低; 而負荷過小,機體熱能消耗不足,也達不到減肥的目的。 第二,以中等強度進行鍛煉時,鍛煉的時間要足夠長,一般每次鍛煉不應少于30分鐘。 在中等強度運動時,開始階段機體并不立即動用脂肪供能。 因為脂肪從脂庫中釋放出來并運送到肌肉需要一定時間,至少要20分鐘。 運動的方式可根據(jù)自己的條件、愛好、興趣而定,如走路、慢跑、迪斯科、交誼舞、 游泳等都是適宜的方式。 第三,脂肪的儲備和動用是一種動態(tài)平衡,因此要經(jīng)常參加運動,切不可一勞永逸。 減肥運動應每日進行,不要間斷。 |
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