Физиология мышц. Метаболизм мышц. Виды мышечных волокон

Июль 23, 2022

Главная
Биология
Физиология мышц. Метаболизм мышц. Виды мышечных волокон

Содержание

2. Метаболизм мышцы
3. Структура АТФ
4. Гидролиз АТФ Потенциальная (запасенная) энергия АТФ высвобождается при разрыве концевых высокоэнергетических связей гидролитическими ферментами.
5. Энергия, необходимая для мышечного сокращения, запасается в виде АТФ. Однако, количество АТФ ограничено и исчерпывается во
6. Когда уровень АТФ в мышечном волокне снижается , используются три источника для синтеза АТФ: Гидролиз креатин-фосфата
7. Роль креатин-фосфата Креатин-фосфат – самый быстрый источник восполнения АТФ в мышце. С помощью ферментативных реакций фосфатные
8. Роль гликолиза Глюкоза – главный источник энергии для синтеза АТФ. Глюкоза может поступать в мышечное волокно
9. Окислительное фосфорилирование В присутствии кислорода реализуется аэробный путь образования АТФ. При этом образуется углекислый газ, вода
10. 3 способа образования АТФ в мышечном волокне Таким образом, наибольшее количество АТФ образуется при аэробном окислении
11. Мышцы способны выполнять различные виды движений. Поэтому существуют разные типы мышечных волокон с преобладанием разного типа
12. Белые мышечные волокна получают АТФ, главным образом, за счет гликолиза. Из-за небольшого количества окружающих капилляров и
13. Красные мышечные волокна Диаметр красных мышечных волокон примерно в 2 раза меньше диаметра белых мышечных волокон
14. Волокна скелетных мышц подразделяются на быстрые и медленные. Быстрые и медленные мышечные волокна содержат разные изоферменты
15. Мышцы с преобладанием белых мышечных волокон нужны для осуществления быстрого и сильного мышечного сокращения. Сила сокращения
16. Мышцы с преобладанием красных мышечных волокон преимущественно служат для относительно медленных и продолжительных сокращений. Мышцы с
17. Каждая мышца представляет собой смесь разных мышечных волокон. У разных людей, занимающихся разными видами спорта, соотношение
19. Скачать презентацию

Слайд 2

Метаболизм мышцы

Слайд 3

Структура АТФ

Слайд 4

Гидролиз АТФ
Потенциальная (запасенная) энергия АТФ высвобождается при разрыве концевых высокоэнергетических связей

гидролитическими ферментами.

Слайд 5

Энергия, необходимая для мышечного сокращения, запасается в виде АТФ. Однако,

количество АТФ ограничено и исчерпывается во время нескольких одиночных мышечных сокращений. Чтобы поддерживать мышечное сокращение необходимо постоянное образование новых макроэргических молекул.

Слайд 6

Когда уровень АТФ в мышечном волокне снижается , используются три

источника для синтеза АТФ:
Гидролиз креатин-фосфата
Анаэробный путь – гликолиз
Оксидативное фосфорилирование - цикл Кребса.

Слайд 7

Роль креатин-фосфата
Креатин-фосфат – самый быстрый источник восполнения АТФ в мышце. С

помощью ферментативных реакций фосфатные группы переносятся с молекул креатин-фосфата на АДФ. При этом образуется АТФ. Количество креатин-фосфата в мышце ограничено и быстро истощается. Этот путь образования АТФ может обеспечить примерно 5 секунд максимальной двигательной активности мышцы.

Слайд 8

Роль гликолиза
Глюкоза – главный источник энергии для синтеза АТФ. Глюкоза

может поступать в мышечное волокно непосредственно из крови, а может образовываться из запасенного в мышце гликогена.
Глюкоза может использоваться в процессе гликолиза. При гликолизе одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы АТФ и пировиноградная кислота, которая в отсутствии кислорода превращается в молочную кислоту. Т.о. молочная кислота – конечный продукт анаэробного метаболизма глюкозы.
Гликолиз может обеспечить 1-2 мин максимальной двигательной активности мышцы.

Слайд 9

Окислительное фосфорилирование
В присутствии кислорода реализуется аэробный путь образования АТФ. При этом

образуется углекислый газ, вода и 36 молекул АТФ. Аэробное окисление глюкозы может обеспечить длительную активность средней мощности.

Слайд 10

3 способа образования АТФ в мышечном волокне
Таким образом, наибольшее количество АТФ

образуется при аэробном окислении глюкозы.

Слайд 11

Мышцы способны выполнять различные виды движений. Поэтому существуют разные типы мышечных

волокон с преобладанием разного типа синтеза АТФ, что отражается на их морфологии.

Рис.: Поперечный срез скелетной мышечной ткани

Слайд 12

Белые мышечные волокна получают АТФ, главным образом, за счет гликолиза. Из-за

небольшого количества окружающих капилляров и миоглобина эти волокна используют мало кислорода. Незначительное количество митохондрий в цитозоле также определяет небольшое количество потребляемого кислорода. В то же время высокое содержание гликогена обуславливает достаточное количество молекул глюкозы для процесса гликолиза. Поэтому такие мышечные волокна называются гликолитическими.

Белые мышечные волокна:
Имеют относительно большой диаметр
Отличаются светлым цветом, поскольку в них снижено количество миоглобина
Окружены небольшим количеством капилляров
Имеют относительно небольшое количество митохондрий
Характеризуются высоким содержанием гликогена

Слайд 13

Красные мышечные волокна
Диаметр красных мышечных волокон примерно в 2 раза

меньше диаметра белых мышечных волокон
Отличаются темно-красным цветом из-за высокого содержания миоглобина
Окружены большим количеством капилляров
Имеют множество митохондрий
Характеризуются низким содержанием гликогена

Для синтеза АТФ красные мышечные волокна используют, главным образом, цикл Кребса и окислительное фосфорилирование. Эффективному доступу и использованию кислорода способствует большое количество капилляров, высокое содержание миоглобина, множество митохондрий. Небольшой диаметр волокон облегчает диффузию кислорода. Из-за низкого количества гликогена для энергетического обеспечения красных мышечных волокон часто используется не глюкоза, а жирные кислоты. Последние распадаются до ацетил КоА и включаются в цикл Кребса. Поскольку красные мышечные волокна получают свою энергию, главным образом, при использовании кислорода, то их еще называют оксидативными.

Слайд 14

Волокна скелетных мышц подразделяются на быстрые и медленные. Быстрые и медленные

мышечные волокна содержат разные изоферменты миозина, которые расщепляют АТФ с разной скоростью. Высокая АТФазная активность миозина характерна для быстрых волокон, а низкая АТФазная активность – для медленных.
На основании двух рассмотренных характеристик (скорость работы и тип метаболизма) выделяют три типа волокон скелетных мышц:
медленные оксидативные волокна;
быстрые оксидативные волокна;
быстрые гликолитические волокна.
(четвертый теоретически возможный вариант – медленные гликолитические волокна не обнаружены).

Слайд 15

Мышцы с преобладанием белых мышечных волокон нужны для осуществления быстрого и

сильного мышечного сокращения.
Сила сокращения обеспечивается большим количеством миофибрилл в белых мышечных волокнах.
Высокая скорость сокращения обеспечивается быстрым синтезом АТФ при гликолизе и высокой АТФазной активностью миозина.
Однако, в процессе гликолиза быстро истощаются запасы гликогена в мышце и накапливается молочная кислота, что обеспечивает быстрое утомление белых мышечных волокон.

Слайд 16

Мышцы с преобладанием красных мышечных волокон преимущественно служат для относительно медленных

и продолжительных сокращений.
Мышцы с преобладанием красных мышечных волокон способны длительно поддерживать сокращение и очень устойчивы к утомлению.

Слайд 17

Каждая мышца представляет собой смесь разных мышечных волокон. У разных людей,

занимающихся разными видами спорта, соотношение белых и красных волокон в мышцах существенно отличается.