Makronutrienty a získávání energie:
..a je tu slíbené pokračování. Začnu tím, co asi všechny lezce zajímá ze všeho nejvíc: získávání, přeměny, skladování a využívání energie.
K tomu, abychom se nějak domluvili, dovolím si i na Lezci zavést některé v této oblasti běžně užívané pojmy. Nebojte, nebude jich moc.
Tak předně, jednotkou energie je od teď pro nás jedno
ATP, přestože se zde občas ( u potravin jako takových ) vynoří i Joule [J] či postaru kilokalorie [kcal] .
Jednotlivé chemické látky budeme měřit na
moly, což je množství částic, atomů či molekul. Používání tohoto tzv.
látkového množství je pro nás výhodnější, protože můžeme dohromady pracovat s částicemi s různou hmotností. Za chvíli pochopíte..
Takže teď zpátky k ATP - je to zkratka pro
adenozin tri fosforečnou kyselinu, která již podle názvu obsahuje 3 fosfátové zbytky a patří mezi tzv. energeticky bohaté fosfáty. Jsou to látky, do kterých lze uložit spoustu energie tím, že se k nim chemicky naváže fosfát a jeho uvolněním se uvolní i vázaná energie.
ATP je univerzální forma chemické energie buňky, nutná pro její fungování ( u svalu - stah ) ale i přežití.
ATP je tvořeno každou buňkou, ale nelze ho buňce nijak nabídnout zvenku. Musíme jí však dodávat substráty pro tvorbu ATP. Jsou to již zmíněné makronutrienty, z nichž jsou nejrychleji využitelné jednoduché
cukry (
monosacharidy ). ATP je mnohem efektivněji vytvářeno za přítomnosti kyslíku.
Řetězec chemických reakcí, ve kterých se ATP tvoří z nějakého substrátu, se nazývá
biologická oxidace tohoto substrátu.
Výsledkem
biologické oxidace 1 mol hroznového cukru ( glukózy ), je 38 mol ATP, 6 mol CO
2 a 6 mol H
2O v případě, že probíhá
za přítomnosti kyslíku ( 6 mol O
2 ) jako
aerobní glykolýza ale jen 2 mol ATP a 2 mol
kyseliny mléčné (
laktátu )
bez přítomnosti kyslíku (
anaerobní glykolýza ). Z toho je vidět, že získávání energie za přítomnosti kyslíku je 18-krát výhodnější, jen co se týče energetické bilance. A to ještě nehovořím o tom, že zplodiny aerobní glykolýzy ( H
2O a CO
2 ) jsou pro organizmus daleko přijatelnější než kyselina mléčná a že dokonce existují buňky, které vůbec anaerobní glykolýzou získávat energii neumí ( např. nervové ).
glykolýza 1 mol glukózy | energetický zisk | metabolity | užití ( výkon ) |
---|
aerobní | 38 mol ATP ( 36 + 2 ) | 6 mol CO2 + 6 mol H2O | dlouhodobý |
anaerobní | 2 mol ATP | 2 mol laktátu | delší maximální |
Když je ATP vyrobeno, může být jeho energie použita k práci, anebo uskladněna ve formě jiného fosfátu. Nyní se budeme pro jednoduchost zabývat svalem.
Zásobním energeticky bohatým fosfátem svalu je
kreatinfosfát. Lze do něj uložit daleko více energie než do ATP a také déle vydrží. Není ovšem tak rychle mobilizovatelnou zásobou energie jako ATP a také nejprve jemu musí předat svou energii, který ji pak předá svalovému vláknu. Kreatinfosfát je rychle využitelnou energetickou rezervou.
Další rezervou energie ve svalu je
glykogen. Jedná se o složitý cukr (
polysacharid ), ze kterého se uvolňuje hroznový cukr ( glukóza ) vázaná na 1 fosfát a ten je dále přeměňován na ATP. Glykogen je pomalu využitelnou energetickou rezervou a tvoří se z glukózy a ATP. Kromě svalu se vyskytuje také v játrech, kde je ho ovšem mnohem více a má zde úlohu zásoby glukózy pro celý organismus v dobách její potřeby.
Získávání ATP z glykogenu ( a vlastně i z glukózy ) včetně nějakého príma fajn obrázku nechám na příště.
forma energie | energetická hodnota | Zásoba v 1kg svalu | použití |
---|
ATP | 30,5 kJ/mol | 7,3 kcal/mol | 5 mmol | 10 svalových stahů |
kreatinfosfát | 43 kJ/mol | 10,3 kcal/mol | 25 mmol | krátký maximální výkon |
glykogen | * dle přeměny glukózy | 100 mmol | * dle glykolýzy |
Závěrem shrnutí: Nositelem energie ve svalu je ATP, které však vydrží velice krátce a musí být regenerováno. To se děje buď prostřednictvím kreatinfosfátu, nebo glukózy. Ta je získána z potravy, nebo ze zásobního glykogenu. Glukóza může být spalována za přítomnosti kyslíku, nebo bez ní. Druhá varianta je však velice málo zisková. O ostatních makronutrientech jako zdrojích energie se zmíním až někdy v budoucnu, příště budeme pokračovat v sacharidech.