منابع انرژی سلولی

منابع انرژی سلولی

اسلاید 1: منابع انرژی سلولی

اسلاید 2: چرخه انرژی حیاتیانرژی به معنای توانایی انجام کار است.انرژی نه تولید می شود ونه از بین می رود بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل میگردد.(قانون بقای انرژی)

اسلاید 3: انرژی به صورت های شیمیایی، مکانیکی، الکتریکی، نورانی، هسته ای و گرمایی در چرخه انرژی حیاتی یافت می گردند .چرخه انرژی حیاتیکار در علم فیزیک به مفهوم استفاده از انرژی در راستای جابجایی است ولی در بدن انسان واژه کار به مفهوم :انرژی مورد نیاز بدن از طریق ماکروناترینت ها (درشت مغذی ها) تامین می گردد .تکثیربازسازی و رشدنقل و انتقال غشاانقباض عضلانی

اسلاید 4: چرخه انرژی حیاتی15 تا 30 درصد از کل انرژی روزانه صرف فعالیت های جسمانی می گردد و در این راستا تامین انرژی سلول جهت اجرای فعالیت های فیزیکی شایان توجه است .سلول ها به صورت مستقیم توانایی استفاده از انرژی/ کالری ماکروناترینت ها (درشت مغذی) را ندارند .انرژی درشت مغذی ها بایستی به انرژی قابل استفاده سلول که همان آدنوزین تری فسفات (ATP) است تبدیل گردد.تقریبا 50 درصد انرژی موجود در مواد غذایی برای ساختن ATP به گرما تبدیل می شود که در تعادل حرارتی بدن موجود زنده ایفای نقش می نماید .

اسلاید 5: آدنوزین تری فسفاتآدنوزین تری فسفات در سیتوزول و میتوکندری سنتز می گردد.آدنوزین تری فسفات قادر به نقل و انتقال در دو طرف غشا سلولی نیست.

اسلاید 6: آدنوزین تری فسفاتآدنوزین تری فسفات به دلیل پیوندهای پرانرژی فسفات می تواند انرژی مورد نیاز جهت انجام کار در بدن (انقباض عضلانی) را فراهم نماید و به آدنوزین دی فسفات و آدنوزین مونو فسفات تبدیل گردد .

اسلاید 7: آدنوزین تری فسفاتشکستن پیوندهای پر انرژی فسفات به کمک آنزیم ATPase صورت می گیرد.میزان انرژی تولید شده در اثر شکستن هر پیوند فسفات، 3/7 تا 12 کیلوکالری به ازای هر مول ATP می باشد.میزان تراکم ATP 4 تا 6 میلی مول در هر کیلوگرم عضله است.انرژی تولید شده در اثر شکستن ATP تنها انرژی انقباض عضلانی را در کمتر از یک ثانیه فراهم می کند.سوال : چگونه فعالیت های جسمانی طولانی تر از یک ثانیه تداوم می یابد؟پاسخ : از طریق بازسازی ATP .

اسلاید 8: بازسازی آدنوزین تری فسفاتتنفس بی هوازی :تنفس هوازی :در عدم حضور یا محدودیت اکسیژنمیزان بازسازی ATP محدودفعالیت های شدید و کوتاه مدتسیستم فسفاژن و اسید لاکتیکدر حضور اکسیژنمیزان بازسازی ATP نامحدودفعالیت های سبک و طولانی مدتسیستم هوازی

اسلاید 9: بازسازی آدنوزین تری فسفات

اسلاید 10: کسر اکسیژن و وام اکسیژن

اسلاید 11: بازسازی آدنوزین تری فسفات و سیکل پورین نوکلئوتید

اسلاید 12: بازسازی آدنوزین تری فسفات و سیکل پورین نوکلئوتیددو مولکول ADP در حضور آنزیم آدنیلات کیناز (AK) سبب بازسازی ATP میشود.سیکل پورین نوکلئوتید شامل مراحل دآمیناسیون و رآمیناسیون است که در سیتوزول و در عدم حضور اکسیژن روی می دهد.دآمیناسیون در حضور آنزیم AMP دآمیناز و با از دست دادن یون آمونیوم (NH3+) سبب تبدیل شدن AMP به IMP میشود.دآمیناسیون در فعالیت های شدید و کوتاه مدت ورزشی روی می دهد.یون آمونیوم (NH3+) در بافری کردن محیط اسیدی (H+) موثر است و علاوه بر این سبب تحریک آنزیم فسفوفروکتوکیناز می گردد.

اسلاید 13: بازسازی آدنوزین تری فسفات و سیکل پورین نوکلئوتیداینوزین منوفسفات سبب تحریک آنزیم فسفوریلاز می شود.رآمیناسیون شامل دو مرحله است : - تبدیل اینوزین منوفسفات به S-AMP در حضور آنزیم سوکسینات سنتتاز و مصرف آسپارتات وگوآنوزین تری فسفات (GTP) . - تبدیل S-AMP به AMP در حضور آنزیم آدنیلو سوکسینات لیاز و تولید فومارات که یکی از پیش نیازهای چرخه کربس است .رآمیناسیون در فعالیت های سبک و بلند مدت ورزشی روی می دهد.با تبدیل شدن آدنوزین و اینوزین منوفسفات به اینوزین و هایپوزانتین ذخایر نوکلئوتیدی سلول کاهش می یابد.

اسلاید 14: بازسازی آدنوزین تری فسفات و سیستم فسفاژنکراتین علاوه بر منابع اگزوژن در کبد برای تامین نیاز های بافتی ساخته می شود.کراتین در حضور آنزیم کراتین فسفوکیناز(PFK) سبب بازسازی ATP می گردد.

اسلاید 15: بازسازی آدنوزین تری فسفات و سیستم فسفاژنمحل ذخیره فسفوکراتین بر روی مایومیوزین (خطm) عضله اسکلتی است.میزان ذخایر فسفوکراتین در بدن معادل 15 تا 17 میلی مول به ازا هر کیلوگرم از وزن عضله می باشد.میزان انرژی تولید شده در اثر شکستن پیوند فسفات، 8 تا 13 کیلوکالری به ازا هر مول فسفوکراتین است که فرآیند را در جهت بازسازی هدایت می کند.بازسازی ATP از طریق فسفوکراتین انرژی فعالیت را بین 8 تا 10 ثانیه تامین می کند.فسفاژن سریعترین سیستم بی هوازی است که مواد زائد تولید نمی کند.

اسلاید 16: بازسازی سیستم فسفاژنبازسازی فسفوکراتین از طریق شکستن ATP در سیستم هوازی صورت می گیرد.Pc concentrationmM / kg muscle