5.4. Синтез гликогена
Остановимся на процессе синтеза гликогена. Глюкозо-6-фосфат подвергается внутримолекулярной перестройке, при которой остаток фосфорной кислоты перемещается от шестого углеродного атома к первому, с образованием глюкозо-1-фосфата. На следующем этапе превращений происходит дополнительная активация молекулы глюкозы за счет взаимодействия с УТФ (уридинтрифосфатом), что эквивалентно расходованию еще одной молекулы АТФ. В результате образуется УДФ-глюкоза – активная форма глюкозы. УДФ-глюкоза взаимодействует с молекулой гликогена, которая в результате этого увеличивается на один глюкозный остаток. Реакция катализируется ферментом гликогенсинтетазой. Схема синтеза гликогена представлена на рис. 32.
Рис. 32. Схема синтеза гликогена
Таким образом, молекула гликогена является непременным участником процесса своего синтеза. При отсутствии в клетке хотя бы небольшого (затравочного) количества гликогена процесс его синтеза становится сложным. Так, при выполнении объемной мышечной работы, сопровождающейся значительными энерготратами (марафонский бег, лыжные гонки и т.п.) запасы гликогена в мышцах, печени, других тканях снижаются очень значительно. Однако остаются небольшие фрагменты молекул, которые в период восстановления в результате присоединения глюкозных остатков разрастаются до исходной величины.
Завершая описание процесса синтеза гликогена, можно сформулировать условия, при которых этот процесс может происходить в клетках различных тканей и в первую очередь мышечной и печени:
Повышенное содержание глюкозы в крови (норма 3,9-6,1 ммоль/л), связанное с поступлением глюкозы в кровь из пищеварительной системы.
Присутствие в крови гормона инсулина, в отсутствии которого оболочки клеток большинства органов и тканей непроницаемы для глюкозы.
Наличие в клетках затравочного количества гликогена.
Пониженное содержание гликогена в тканях.
Любая клетка организма, в том числе клетки печени, может запасать только ограниченное количество гликогена. Повысить предельное содержание гликогена непросто. Один из главных путей решения этой проблемы – систематическия мышечная тренировка
5.5. Использование углеводов в качестве источника энергии
Учитывая специфику вузов физической культуры, а также то, что углеводы являются важнейшим источником энергии (до 60% энергии человек получает за счет расщепления углеводов), наиболее подробно остановимся на энергодающих превращениях углеводов. Рассмотрим это на примере мышечной ткани – главнейшего потребителя энергии. Мышечная ткань содержит запасной углевод гликоген, содержание которого у высоко- тренированных представителей некоторых видов спорта может достигать 3% от массы мышцы и более. Кроме того, в мышечную ткань может поступать глюкоза из крови. В свою очередь в кровь глюкоза поступает из печени.
Особенностью углеводов как источников энергии является то, что получать из них энергию можно, расщепляя их как в аэробных (с участием кислорода), так и в анаэробных (без участия кислорода) процессах. При этом начальные этапы этих превращений одинаковы.