منبع انرژی اکسیداتیو

منبع انرژی اکسیداتیو(هوازی)

در تولید ATP، سیستم انرژی اکسیداتیو، اکسیژن مصرف می کند، از این رو به عنوان یک منبع انرژی هوازی شناخته شده است. تولید ATP به روش اکسایشی در درون میتوکندری های همه سلول ها امکان پذیر است. در عضلات اسکلتی، میتوکندری ها در مجاورت میوفیبریلها و در سرتاسر سارکو پلاسم مستقرند. تولید اکسایشی ATP نمی تواند ATP کافی را خیلی فوری تولید کند که انرژی مورد نیاز برای تداوم فعالیت خیلی شدید را تأمین کند.

با وجود این، به دلیل فراوانی ذخایر چربی و کربوهیدرات موجود در بدن، سیستم انرژی اکسیداتیو می تواند انرژی کافی را برای دوره‌های طولانی فعالیت‌های ورزشی زیر پیشینه تامین کند. بنابراین، این سیستم منبع  انرژی اصلی  است که برای فعالیت های هوازی طولانی مدت استفاده میشود.

همچون گلیکولیز، متابولیسم هوازی نیز با تجزیه گلیکوژن به گلوکز و متعاقب آن تبدیل گلوکز به اسید پیرویک شروع می شود. با وجود این، در حضور اکسیژن، اسید پیرویک به استیل کوآنزیم A تبدیل شده که وارد یک سلسله واکنش های شیمیایی می شود که چرخه کربس و زنجیره انتقال الکترونیکی معروفند.

چرخه کربس متشکل از یک سلسله واکنش های شیمیایی  است که دی اکسید کربن ( از راه ریه ها به خارج رانده می‌شود) و هیدروژن تولید می‌کند. هیدروژن با کوآنزیمهای نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوئید (NAD) و فلادین آدنین دی نوکلئوتید (FAD) ترکیب شده و آنها را از سیتوپلاسم سلول به میتوکندریها جایی که آنها وارد زنجیره انتقال الکترون می شوند منتقل می سازد. اتم های هیدروژنی که در زنجیره ای انتقال الکترون درگیر می شوند، به پروتون ها و الکترون ها تجزیه می شوند. پروتونهایی  هیدروژن با اکسیژن ترکیب و آب را تشکیل می‌دهند، در حالی که الکترون ها به یک سلسله واکنش هایی که ADP را به شکل ATP فسفوریله می‌کنند، منتقل می‌شوند.

منبع انرژی اکسیداتیو(هوازی)

متابولیسم اکسیداتیو درجه اول کربوهیدرات ها و چربی ها را استفاده میکند. با وجود این، در زمان تخلیه کربوهیدراتها، گرسنگی شدید یا فعالیت‌های ورزشی طولانی مدت، پروتئین زیادی می تواند برای انرژی متابولیزه شود. این در حالی است که هنگام استراحت ، بدن بخش اعظم انرژی مورد نیاز خود را از چربی های ذخیره کسب می کند. با وجود این، هنگام فعالیت ورزشی، بدن شروع به  متابولیزه درصد بیشتری از کربوهیدرات های ذخیره می‌کند. متابولیسم اکسایش ۱ مولکول گلوکز، معادل ۳۹ مولکول، ATP خالص تولید می کند.

استفاده از ذخایر چربی به عنوان یک منبع انرژی به طور کامل به تجزیه تری گلیسیرید های ذخیره در بافت ادیپوز و عضله –  هر دو – متکی است. فرایندی که طی آن چربی ها شکسته می‌شوند تا به انرژی تبدیل شوند لیپولیز نامیده می‌شود. در این فرایند، تری گلیسریدها به یک مولکول گلیسرول و سه اسید چرب آزاد متابولیزه می شوند. این اسیدهای چرب آزاد هستند که به عنوان منبع اصلی انرژی استفاده می شوند. با ورود اسیدهای چرب آزاد به درون میتوکندریها،  آنها وارد فرایندهای متابولیکی  بیشتری می‌شوند که بتا-اکسیداسیون خوانده می‌شوند. با درگیر شدن آنزیم، یک مولکول از اسید چرب آزاد به استیل کو A تبدیل می شود. گروه استیل سپس از راه واکنش سیترات سنتاز وارد چرخه  کربس می شود و به همان روشی که  کربوهیدراتها از راه گلیکولیز هوازی اکسیده می شوند، آنها نیز دچار اکسیداسیون می‌شوند. انرژی حاصل از اکسیداسیون ۱ مولکول اسید چرب آزادی مثل اسید پالمیتیک، ۱۲۹ ATP تولید می کند.