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体内能量的利用形式和储存形式

时间:2022-03-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:机体能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质这三种营养物质的氧化分解。一般情况下,糖是主要的能源物质,人体所需能量的70%左右来自糖。其余不足50%则以高能磷酸键的形式贮存于体内,供机体利用。磷酸肌酸主要存在于肌肉中,需要时可提供高能磷酸键,使ADP生成ATP以补充ATP的消耗,满足机体在应急时对能量的需求,所以,磷酸肌酸也是体内的一种贮能物质。由此可见,从能量代谢的整个过程看,ATP的合成和分解是体内能量转换和利用的关键。

(一)人体能量的来源

机体能量来源于食物中的糖、脂肪和蛋白质这三种营养物质的氧化分解。一般情况下,糖是主要的能源物质,人体所需能量的70%左右来自糖。随着供氧情况的不同。脑组织所需的能量则完全来自糖的有氧氧化。所以体内缺氧或血糖水平过低,均可导致意识障碍、昏迷以及抽搐。脂肪是体内重要的贮能和供能物质。体内脂肪的贮存量要比糖多得多。一般情况下,机体主要利用体内的糖和脂肪提供能量,蛋白质在体内主要是构成机体组织的原料,只有在特殊情况下,如长期不能进食或能量消耗量极大,而体内的糖原、脂肪储备耗竭时,体内蛋白质才被分解转化为能量以维持必需的生理功能活动。

(二)体内能量的转化、贮存和利用

机体的组织细胞并不能直接利用食物中的能量来进行各种生理活动。能源物质氧化分解所释放的能量,有50%以上都转化为热能,用于维持体温,并向体外散发。其余不足50%则以高能磷酸键的形式贮存于体内,供机体利用。体内最主要的高能磷酸键化学物是ATP。机体利用ATP合成各种细胞组成分子、各种生物活性物质和其他一些物质;细胞利用ATP去进行各种离子和其他一些物质的主动转运,维持细胞两侧离子浓度差所形成的势能;肌肉还可利用ATP所载荷的自由能进行收缩和舒张,完成多种机械功。总的看来,除骨骼肌运动时所完成的机械功(外功)以外,其余的能量最后都转变为热能。例如心肌收缩所产生的势能(动脉血压)与动能(血液流速),均于血液在血管内流动过程中,因克服血流内、外所产生的阻力而转化为热能。由此可见,ATP既是体内重要的贮能物质,又是直接的供能物质。

体内的ATP还可以把能量通过高能磷酸键转移给肌酸形成磷酸肌酸增加体内的能量贮备。磷酸肌酸主要存在于肌肉中,需要时可提供高能磷酸键,使ADP生成ATP以补充ATP的消耗,满足机体在应急时对能量的需求,所以,磷酸肌酸也是体内的一种贮能物质。由此可见,从能量代谢的整个过程看,ATP的合成和分解是体内能量转换和利用的关键(图9-2)。

图9-2 体内能量的释放、转移、贮存和利用

C.肌酸;C~P.磷酸肌酸;Pi.无机磷酸

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