能量的“传递员”——ATP
能量的“传递员”——ATP
木柴燃烧,就会生火发热,木柴里的能量通过“火”和“热”散发出来。人吃了饭,饭在人体里也要“燃烧”放出能量,这是一个复杂的过程,称为生物氧化。木柴一旦烧完,火就灭了,也就不再放热。可是,人吃完一顿饭,能维持几天的生命。这是因为“饭”里的有用东西,变成蛋白质、糖、脂肪等物质被人体储存起来,然后慢慢地进行生物氧化,陆续释放出能量,维持人体的正常活动。生物氧化时放出的能量,不是一下子就被利用了,而是分次分批按需供应,这个过程是由ATP和ADP等物质来协调的。
ATP是分子中由1个生物碱基——腺嘌呤、1个核糖和3个磷酸组成的物质,叫腺三磷或三磷酸腺苷。其中A代表腺嘌呤,T代表3个,P代表磷酸。ATP中的3个磷酸并排连接在一起,彼此之间有一种结合力,这种力叫磷酸键。ATP中的磷酸键里存有很多能量,称它为高能磷酸键。含有高能磷酸键的化合物,称为高能磷酸化合物。如果ATP脱掉一个磷酸,高能键中的能就放出来,ATP本身就变成二磷酸腺苷——ADP。ADP也可以结合一个磷酸,收回同样多的能量,变回ATP。由于ATP的这个性质,它能在人体中担当能量的“传递员”。当生物氧化过程中产生了能量后,先由ADP接受,即ADP与磷酸结合形成ATP,能量就被储存在磷酸键里。这样,人体的哪个部位需要能量,ATP就活动到哪里,通过脱去1个磷酸分子而放出能量,再变回ADP。ATP运输能量的效率非常高,只需有限的几个,就能把蛋白质、糖、脂肪与能量储藏库的东西“搬”到需要的地方去。
ATP在体内的供能
ATP分子结构
能量的来源是食物。食物被消化后,营养成分进入细胞转化为各类有机物。动物细胞再通过呼吸作用将贮藏在有机物中的能量释放出来,除了一部分转化为热能外,其余的贮存在ATP中。
人和动物的各项生命活动所需要的能量来自ATP。
食物→(消化吸收)→细胞→(呼吸作用)→ATP→(释放能量)→肌肉→动物运动
运动中机体供能的方式可分两类:
一类是无氧供能,即在无氧或氧供应相对不足的情况下,主要靠ATP、CP分解供能和糖元无氧酵解供能(即糖元无氧的情况下分解成为乳酸同时供给机体能量)。
这类运动只能持续很短的时间(约1~3分钟)。800米以下的全力跑、短距离冲刺都属于无氧供能的运动。
另一类为有氧供能,即运动时能量主要来自糖元(脂肪、蛋白质)的有氧氧化。
由于运动中供氧充分,糖元可以完全分解,释放大量能量,因而能持续较长的时间。这类运动如5000米以上的跑步、1500米以上的游泳、慢跑、散步、迪斯科、交谊舞、自行车、太极拳等都属于这类运动。
由此,我们可以得到一个简单的启示:大强度的运动不可能持续很长时间,总的能量消耗较少,因而不是理想的减肥运动方式;而强度较低的运动由于供氧充分,持续时间长,总的能量消耗多,更有利于减肥。减肥的最终目的是消耗体内过多的脂肪,而不是减少水分或其他成分。
在进行有氧锻炼时还应注意以下几点:
第一,锻炼应选择中等强度的运动,即在运动中将心率维持在最高心率的60%~70%(最高心率= 220-年龄),强度过大时能量消耗以糖为主,肌肉氧化脂肪的能力较低;而负荷过小,机体热能消耗不足,也达不到减肥的目的。
第二,以中等强度进行锻炼时,锻炼的时间要足够长,一般每次锻炼不应少于30分钟。在中等强度运动时,开始阶段机体并不立即动用脂肪供能。因为脂肪从脂库中释放出来并运送到肌肉需要一定时间,至少要20分钟。运动的方式可根据自己的条件、爱好、兴趣而定,如走路、慢跑、迪斯科、交谊舞、游泳等都是适宜的方式。
第三,脂肪的储备和动用是一种动态平衡,因此要经常参加运动,切不可一劳永逸。
减肥运动应每日进行,不要间断。