יום רביעי, 8 בינואר 2014

יצירת אנרגיה

יצירת אנרגיה

קשר שאגורה בו אנרגיה רבה

‏הגוף מפרק את הקשר בין הקריאטין לפוספאט, לוקח את האנרגיה המשתחררת כתוצאה מפירוק הנ"ל, ומנצל אותה להרכבת ADP ‏ו- P ‏למולקולת ATP ‏חדשה - תגובה אנאבולית.
‏את מולקולת ה- ATP ‏הוא מפרק ל- ADP ‏ו - P ‏ומנצל את האנרגיה המשתחררת מפירוק הקשר לצורכי התהליכים השונים בגוף.
(השלב האחרון הוא בעצם חזרה על מנגנון ה- ATP ‏, והוא חוזר על עצמו בכל תהליכי הפקת האנרגיה, זאת,  משום שהגוף יכול לנצל רק את האנרגיה המשתחררת כתוצאה מפירוק ה- ATP ‏, לצורך התהליכים המתרחשים בגוף).

‏כל תהליכי אספקת האנרגיה המתבצעים ללא שימוש בחמצן, כעת ‏נעבור לסקירת המנגנון האירובי - מנגנון המשתמש בחמצן לצורך הפקת אנרגיה.

המנגנון האיררבי: 

‏המנגנון האירובי מתחלק לשני חלקים עיקריים:
‏א. חימצון פחמימות - גליקוליזה אירובית.
‏ב. חימצון שומנים וחלבונים.

‏א. גליקוליזה אירובית:
‏הפחמימות משמשות כמקור אנרגיה לגוף בתהליכים אנאיביים ובתהליכים ‏אירוביים. בתהליכים האנ‏איורביים ראינו כיצד ניתן להפיק מולקולות ATP ‏מגליקוגן וגלוקוז בגליקוליזה אנאיררבית.

‏התהליך האיררבי של פירוק פחמימות מתחיל בדיוק כפי שמתחילה הגליקוליזה ‏האנאירובית: גליקוגן אר גלוקוז מתפרקים לחומצה פירובית תוך כדי שיחרור ‏אנרגיה. אנרגיה זו מנוצלת ליצירת 2 ‏- 3 ‏מולקולות ATP ‏.
החומצה הפירובית ללא ‏נוכחות חמצן תהפוך לחומצת חלב. אולם, כאשר התהליך מתרחש בנרכחות חמצן
‏(תהליך אירובי), החומצה הפירובית ניכנסת למיטוכונדריה ומתפרקת "במעגל קרבס" (מעגל חומצת הלימון). במעגל זה מתבצעת שרשרת פירוקים של אותה חומצה פירובית, שבמהלכה ובמהלך מספר תהליכים כימיים נוספים המתרחשיים אחריה, משתחררת אנרגיה רבה ‏המשמשת לבניית מולקולות ATP ‏חדשות.

‏כמות האנרגיה המשתחררת באותם תהליכים הקשורים בפירוק החומצה הפירובית ‏מספיקה ליצור כ- 36 ‏מולקולות של ATP‏.

‏אם נסכם עד כאן את הרווח האנרגטי מהגליקוליזה האירובית שהתחילה בפירוק גליקוגן נראה שמדובר בכ- 39 ‏מולקולות ATP ‏.

‏גליקוליזה אירובית שמתחילה מפירוק גלוקוז המצוי בדם תוביל ליצורת 38 ‏מולקולות ATP ‏, (כזכור, בשלב הראשוני מרפקים רק 2 ‏מולקולות ATP ‏מפירוק גלוקוזה).

‏פרט לאנרגיה משתחררים במעגל קרבס גם פחמן דו-חמצני (C02‏) ומים (H2O‏) ‏כתוצרי לוואי למנגנון האירובי.
‏הגליקוליזה האירובית דומיננטית החל מ- 4 ‏דקות מתחילת המאמץ והלאה, ‏במאמצים, כגון: מסעות וריצות ארוכות הצאופיינים בקצב יחסית מהיר.


‏גליקוליזה איבנבית: 

38 - 39 ATP + H20 + C02
‏עד כאן דובר בפירוק פחמימות בתהליך אירובי, אולם הגוף משתמש גם בשומנים ובחלבונים לצורך הפקת אנרגיה.

‏ב. חימצון שומנים וחלבונים:

‏ראינו כי ניתן לפרק פחמימות בתהליך אנאירובי ובתהליך אירובי. שומנים ‏וחלבונים ניתנים לפירוק אך ורק בתהליך אירובי, כלומר, בנוכחות חמצן.

‏החומצות השומניות (בונות את השומנים בגוף) והחומצות האמיניות (בונות את החלבונים בגוף) נכנסות ישירות למעגל קרבס ועוברות תהליך פירוק הגורם ‏לשחרור אנרגיה רבה, המנ‏וצלת לבנית מולקולות ATP ‏רבות. גם כאן תוצרי הלוואי ‏הם C02 ‏ו- H20 ‏.

​כמות האנרגיה שמופקת בתהליך זה תלויה בסוג החומצה המתפרקת והיא גדולה בהרבה מכמות האנרגיה המופקת בגליקוליזה האירובית.

​השימוש בחלבונים כמקור אנרגטי מתבצע במקרים, קיצוניים כגון: במאמצים ארוכים ועצימים מאוד ו/או בתת תזונה.

​מבחינה אנרגטית גופנו מעדיף לשרוף שומנים, מכיוון שעבור כל גרם שומן הגוף ​מקבל 9​קלוריות (קלוריה היא האנרגיה הדרושה על ­מנת להעלות  1​ סמייק מים ​במעלת צלזיום אחת.

​עבור גרם פחמימות ו/או חלבונים גופנו יקבל רק 4​ קלוריות בלבד. אולם, כדי לשרוף את אותו גרם שומן ולהפיק ממנו את  9​ הקלרריות, גופנו זקוק לכמות חמצן הרבה יותר​ גדולה משנידרש לשריפת גרם פחמימות. לכן, הגוף יעדיף לשרוף שומנים במיקרים ​שאין מחסור בחמצן (כדוגמת מנוחה, מאמצים מתונים וממושכים: ריצה קלה, מסע ​ארוך בקצב מתון) ויעדיף לשרוף פחמימות במיקרים בהם יש מחסור בחמצן (כדוגמת ​מאמצים קצרים ו/או עצימים: ריצת  10​ ק"מ במהירות גבוהה, מסע מזורז, ריצות ​קצרות).

אין תגובות:

פרסום תגובה