Аеробен метаболизъм и митохондрии

Съдържание

Кислородът се транспортира от дихателните пътища до мястото на окисление в активните тъкани. По време на интензивни упражнения активните скелетни мускулни клетки установяват нуждата от кислород, тъй като повече от 90% от енергията се изразходва за мускулите. Кислородът се свързва с хемоглобина в червените кръвни клетки, докато субстратите се прехвърлят в плазмата. Доставката на кислород трябва да бъде непрекъсната, тъй като повечето бозайници имат само минимално количество кислород и субстратите се съхраняват както в мускулните клетки, така и в тъканите в големи количества.

Окислително фосфорилиране в митохондриите

Аеробният енергиен метаболизъм се случва в митохондриите и води до най-голям енергиен изход. Както подсказва името, този процес изисква кислород. Аеробна гликолиза - най-ефективният начин за генериране на енергия. При анаеробни условия от 2 mol гликоген се синтезират само 2 mol ATP, докато в присъствието на кислород 38 mol ATP могат да бъдат синтезирани от същото количество гликоген (фиг. 3). Нетният добив на АТФ е 36 mol, минус изразходваните 2 mol ATP (38 молекули в сърдечния мускул, същото в бъбреците и черния дроб). В митохондриите на мускулните клетки водородните атоми се освобождават от редуцирани вещества, които се образуват по време на цикъла на трикарбоксилната киселина, в процес, наречен окислително фосфорилиране. Специални протеинови комплекси, които пренасят електрони, прехвърлят електрони от водороден атом към молекула на кислород. Енергията, освободена по време на транспорта на електрони, се съхранява като АТФ. Електроните се прехвърлят по дихателната верига в реда на увеличаване на редокс потенциала - от по-електроотрицателно вещество към по-електропозитивен кислород.

---