Co je to ATP?

Než se dostaneme k tomu, co je to ATP, tak si nejdříve vysvětlíme pár základních pojmů, s kterými se občas budeme setkávat. Tento článek nezachází příliš do hloubky. Některé věci jsou zde do velké míry zjednodušeny (pro zjednodušení místy trochu nepřesné), avšak díky tomu snadněji pochopíme základní funkci molekuly zvané ATP. Nejprve se podíváme na to…

Co je metabolismus?

Metabolismus  neboli látková přeměna je souhrn reakcí v těle, při nichž dochází k přeměně látek a energií v buňkách živých organismů. Jedná se tedy o pochody, kdy se ruzné látky slučují nebo  štěpí a na základě toho, se energie buď získává nebo spotřebovává. Tyto pochody jsou řízeny enzymy.

Metabolismus může probíhat ve dvou směrech, které se nazývají katabolismus a anabolismus.

Co je katabolismus?

Katabolismus je rozklad složitějších látek na jednodušší, při kterém se uvolňuje energie (např. trávení).

Když víme, co je katabolismus, tak už asi tušíte, co se skrývá pod pojmem anabolismus.

Anabolismus je proces syntézy (=slučování) jednodušších látek na látky složitější, při kterém se energie spotřebovává (např.  syntéza bílkovin z aminokyselin, u rostlin je to např. fotosyntéza).

Hlavní zdroj energie v buňce poskytuje molekula zvaná ATP (adenosintrifosfát) a je základní zdrojem energie nejen pro svaly, ale vůbec pro všechny buňky našeho těla. ATP je molekula skládající se z molekuly zvané adenosin a trojice molekul zvaných fosfáty (proto adenosin-tri-fosfát).  Energie získaná z ATP se využívá téměř pro veškeré pochody probíhající v našem těle.

ATP structure

 

Zjednodušený diagram molekuly ATP.

ATP digram

A jak se vlastně získává energie z ATP?

Energie je uložena v (chemických) vazbách mezi jednotlivými molekulami fosfátů. Při přerušení vazby poslední molekuly fosfátu se uvolní velké množtsví energie. Molekula ATP se tak rozpadne na molekulu ADP (adenozindifosfát – předpona „di“ nám sděluje přitomnost již pouze dvou molekul fosfátů) a jednu molekulu fosfátu P (viz obrázek níže).

ATP breakdown to ADP

 

ATP je látka energeticky velmi bohatá, ale její zásoby ve svalu jsou omezené, proto je potřeba neustále obnovovat jeho zásoby.

Biologické energetické systémy

V lidských svalových buňkách existují tři energetické systémy k doplnění ATP:

  • fosfagenový systém
  • glykolýza
  • oxidativní systém

Jsou známy dva typy metabolismu – anaerobní a aerobní. Anaerobní procesy nevyžadují přítomnost kyslíku. Fosfagenový systém a první fáze glykolýzy (anaerobní/rychlá glykolýza) jsou anaerobní mechanismy. Aerobní/pomalá glykolýza a oxidativní systém jsou aerobní mechanismy, které vyžadují přítomnost kyslíku.

Fosfagenový systém poskytuje energii po velmi krátkou dobu a to na začátku pohybové činnosti prostřednictvím rozkladu (hydrolýzy) zásob ATP a rozkladu CP (kreatin fosfátu). Rozklad CP se také nazývá ATP-CP systém. Kreatin fosfát „daruje“ molekulu fosfátu molekule APD, čímž se obnovují zásoby ATP.

Rychlá glykolýza využívá sacharidy jako substrát pro tvorbu ATP při činnostech vysoké intenzity bez nutnosti přítomnosti kyslíku. Konečným produktem rychlé glykolýzy je kromě ATP i pyruvát, který je dále konvertován na laktát (kyselina mléčná). Laktát je kyselé povahy, a proto dochází ke změnám vnitřního prostředí organismu, tzv. zakyselení, které my pak vnímáme jako bolest svalů.

Pomalá glykolýza využívá sacharidy jako substrát pro tvorbu ATP při činnostech střední a mírné intenzity, kde konečný produkt  glykolýzy je ATP a pyruvát, který není v tomto případě konvertován na laktát, kdy pak následně podstoupí další fáze výroby ATP a dalších potřebných látek  (Krebsův cyklus). Nutnou podmínkou pomalé glykolýzy představuje dostatečné množství přítomného kyslíku.

Oxidativní systém využívá tuky jako substrát pro tvorbu ATP při činnostech mírné intenzity, kde tuky vstupují přímo do Krebsova cyklu za předpokladu dostatečného množství přítomného kyslíku.

Ze tří hlavních makroživin (sacharidů, bílkovin a tuků) jsou to pouze sacharidy, které mohou být metabolizovány pro energii bez přímého zapojení kyslíku. Proto jsou sacharidy kritické během anaerobního metabolismu. Všechny tři energetické systémy jsou aktivní v jakoukoli danou dobu. Míra, do jaké systémy přispívají k celkovému pracovnímu výkonu, závisí primárně na intenzitě činnosti a sekundárně na délce trvání.

Níže lze vidět na grafu po jakou dobu a v jakém poměru se podílí jednotlivé energetické systém na pokrytí výdeje energie při intenzivní fyzické činnosti.

energy systems

 

Pokud vás problematika zaujala, tak můžete navštívit tyto stránky, z kterých jsem rovněž čerpal informace:

 

http://www.fsps.muni.cz/~tvodicka/data/reader/book-5/05.html

 

Použité zdroje:

[1]          ZAHRADNÍK, David a Pavel KORVAS. Základy sportovního tréninku [online]. Brno: Masarykova univerzita, 2012 [cit. 2015-01-10]. ISBN ISBN 978-80-210-5891-0. Dostupné z: http://www.fsps.muni.cz/~tvodicka/data/reader/book-5/Impresum.html

[2]          Adenosine triphosphate. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2015-01-10]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/Adenosine_triphosphate

Sdílejte radost...
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *