有氧代謝和無(wú)氧代謝的區(qū)別
機(jī)體從食物中制造ATP的化學(xué)反應(yīng)分為無(wú)氧(不用氧氣)的反應(yīng)或有氧(需要氧氣)的反應(yīng)。有氧代謝是從食物中提取能量的最有效的方法。它利用氧氣,在一個(gè)非常特化了的稱(chēng)為“線(xiàn)粒體”的結(jié)構(gòu)中,從一個(gè)6碳的葡萄糖分子,制造42個(gè)ATP分子。而在無(wú)氧代謝中,葡萄糖不用使用氧氣就可以被分解。這個(gè)過(guò)程簡(jiǎn)單,但效力卻不高。它能把葡萄糖分解成乳糖,只能從中得到6個(gè)分子的ATP。
然而無(wú)氧代謝能夠在非常不利的條件下發(fā)生,這種條件下就是沒(méi)有氧氣的情況,如疲勞的肌肉,它是人類(lèi)的第二選擇(盡管在原始的細(xì)菌中,它是唯一的呼吸方式,因?yàn)榧?xì)菌缺乏進(jìn)行有氧代謝的機(jī)器)。
在低水平和中等水平的訓(xùn)練強(qiáng)度下,機(jī)體主要利用有氧代謝機(jī)能,而只有當(dāng)它變得極其疲勞或面臨突然的巨大肌肉負(fù)荷,如在舉重比賽時(shí),它才從有氧轉(zhuǎn)向無(wú)氧代謝。在大多數(shù)鍛煉條件下,細(xì)胞通過(guò)利用氧氣從產(chǎn)生燃料的食物中產(chǎn)生能量的效力比無(wú)氧代謝產(chǎn)生的能量增加很多。
在有氧代謝中,與所有無(wú)氧代謝一樣的步驟都首先發(fā)生,但卻有一個(gè)主要的差別——在無(wú)氧代謝中,由葡萄糖產(chǎn)生的關(guān)鍵化學(xué)物質(zhì)“丙酮”會(huì)轉(zhuǎn)化為乳酸;而在有氧代謝中,它不被轉(zhuǎn)化為乳酸。相反,丙酮進(jìn)人一種生化途徑——Krebs循環(huán)(是由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者HansKrebs博士而得名)。Krebs循環(huán)在丙酮被徹底分解為二氧化碳和水時(shí),利用多種化學(xué)物質(zhì)以及氧氣去擴(kuò)增能量。
在這個(gè)過(guò)程中,另外又有36個(gè)ATP分子產(chǎn)生出來(lái),加上在反應(yīng)的第一部分中的產(chǎn)生的6個(gè)ATP,一個(gè)含有6個(gè)碳原子的葡萄糖分子總共可以產(chǎn)生42個(gè)ATP分子。
你可以看到,線(xiàn)粒體是如何成為我們細(xì)胞的能量工廠(chǎng)的。肌肉細(xì)胞尤其含有豐富的線(xiàn)粒體來(lái)提供鍛煉中需要的能量。線(xiàn)粒體有它們自己的細(xì)胞壁和它們自己的DNA。人們認(rèn)為它們本來(lái)是過(guò)著一些類(lèi)似于細(xì)菌的生活形態(tài),這種形態(tài)是由更復(fù)雜的細(xì)胞執(zhí)Vf行這種重要的從食物和氧氣產(chǎn)能的功能。這種功能是利用食物和NIK氧氣產(chǎn)生能量,同時(shí)也產(chǎn)生水和二氧化碳。線(xiàn)粒體中的反應(yīng)被稱(chēng)DOH1為“氧化磷酸化作用”,其結(jié)果是使每個(gè)葡萄糖分子產(chǎn)生最多的能量。
如果有充足的氧氣,并且鍛煉是低強(qiáng)度或中等強(qiáng)度的,那么葡萄糖產(chǎn)生的丙酮在線(xiàn)粒體中就會(huì)被轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。與無(wú)氧代謝產(chǎn)生的6個(gè)ATP相比,一個(gè)葡萄糖分子能產(chǎn)生42個(gè)ATP分子的能量。有氧代謝的供能速度比無(wú)氧代謝慢很多,但卻可以維持很長(zhǎng)時(shí)間——達(dá)5個(gè)小時(shí)。低效的無(wú)氧代謝途徑的主要優(yōu)點(diǎn)是:它利用肌肉局部的糖原很快為肌肉提供能量。除了PCr之夕卜,這是肌肉重新提供ATP的最快方法。這就是為什么無(wú)氧葡萄糖代謝在競(jìng)技性舉重比賽中被肌肉細(xì)胞利用的原因。因?yàn)樵谀菢拥那闆r下,人體瞬間需要大量能量。
無(wú)氧葡萄糖分解為短時(shí)高強(qiáng)度鍛煉提供絕大部分的能量,時(shí)間一般持續(xù)在30秒到2分鐘之內(nèi)。無(wú)氧代謝的主要缺點(diǎn)是它不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。因?yàn)榧∪庵腥樗岬男蠓e降低了Ph值,使一些在糖酵解途徑中的關(guān)鍵酶失活,造成疲勞。從肌肉中釋放的乳酸能被肝臟吸收,再轉(zhuǎn)化為葡萄糖(Cori循環(huán)),或者它直接被心臟或被不太活躍的骨骼肌作為一種燃料利用掉,這些肌肉一般遠(yuǎn)離活躍收縮的肌肉。
標(biāo)題:有氧代謝和無(wú)氧代謝的區(qū)別
網(wǎng)址:http://www./jianshen/2014/01/15/39403.htm