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有氧代谢和无氧代谢的区别

2016-07-04  悟道怡情


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有氧代谢和无氧代谢的区别

机体从食物中制造ATP的化学反应分为无氧(不用氧气)的反应或有氧(需要氧气)的反应。有氧代谢是从食物中提取能量的最有效的方法。它利用氧气,在一个非常特化了的称为“线粒体”的结构中,从一个6碳的葡萄糖分子,制造42个ATP分子。而在无氧代谢中,葡萄糖不用使用氧气就可以被分解。这个过程简单,但效力却不高。它能把葡萄糖分解成乳糖,只能从中得到6个分子的ATP。

然而无氧代谢能够在非常不利的条件下发生,这种条件下就是没有氧气的情况,如疲劳的肌肉,它是人类的第二选择(尽管在原始的细菌中,它是唯一的呼吸方式,因为细菌缺乏进行有氧代谢的机器)。

在低水平和中等水平的训练强度下,机体主要利用有氧代谢机能,而只有当它变得极其疲劳或面临突然的巨大肌肉负荷,如在举重比赛时,它才从有氧转向无氧代谢。在大多数锻炼条件下,细胞通过利用氧气从产生燃料的食物中产生能量的效力比无氧代谢产生的能量增加很多。

在有氧代谢中,与所有无氧代谢一样的步骤都首先发生,但却有一个主要的差别——在无氧代谢中,由葡萄糖产生的关键化学物质“丙酮”会转化为乳酸;而在有氧代谢中,它不被转化为乳酸。相反,丙酮进人一种生化途径——Krebs循环(是由诺贝尔奖获得者HansKrebs博士而得名)。Krebs循环在丙酮被彻底分解为二氧化碳和水时,利用多种化学物质以及氧气去扩增能量。

在这个过程中,另外又有36个ATP分子产生出来,加上在反应的第一部分中的产生的6个ATP,一个含有6个碳原子的葡萄糖分子总共可以产生42个ATP分子。

你可以看到,线粒体是如何成为我们细胞的能量工厂的。肌肉细胞尤其含有丰富的线粒体来提供锻炼中需要的能量。线粒体有它们自己的细胞壁和它们自己的DNA。人们认为它们本来是过着一些类似于细菌的生活形态,这种形态是由更复杂的细胞执Vf行这种重要的从食物和氧气产能的功能。这种功能是利用食物和NIK氧气产生能量,同时也产生水和二氧化碳。线粒体中的反应被称DOH1为“氧化磷酸化作用”,其结果是使每个葡萄糖分子产生最多的能量。

如果有充足的氧气,并且锻炼是低强度或中等强度的,那么葡萄糖产生的丙酮在线粒体中就会被转化为二氧化碳和水。与无氧代谢产生的6个ATP相比,一个葡萄糖分子能产生42个ATP分子的能量。有氧代谢的供能速度比无氧代谢慢很多,但却可以维持很长时间——达5个小时。低效的无氧代谢途径的主要优点是:它利用肌肉局部的糖原很快为肌肉提供能量。除了PCr之夕卜,这是肌肉重新提供ATP的最快方法。这就是为什么无氧葡萄糖代谢在竞技性举重比赛中被肌肉细胞利用的原因。因为在那样的情况下,人体瞬间需要大量能量。

无氧葡萄糖分解为短时高强度锻炼提供绝大部分的能量,时间一般持续在30秒到2分钟之内。无氧代谢的主要缺点是它不能持续很长时间。因为肌肉中乳酸的畜积降低了Ph值,使一些在糖酵解途径中的关键酶失活,造成疲劳。从肌肉中释放的乳酸能被肝脏吸收,再转化为葡萄糖(Cori循环),或者它直接被心脏或被不太活跃的骨骼肌作为一种燃料利用掉,这些肌肉一般远离活跃收縮的肌肉。

标题:有氧代谢和无氧代谢的区别

网址:http://www.nzjsw.com/jianshen/2014/01/15/39403.htm


 

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