صفحه محصول - پاورپوینت سه دستگاه تولید انرژی را به اختصار شرح دهید؟

پاورپوینت سه دستگاه تولید انرژی را به اختصار شرح دهید؟ (pptx) 26 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 26 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

بنام خدا * سه دستگاه تولید انرژی را به اختصار شرح دهید؟ سلول ها از طریق 3 فرایند یا 3 دستگاه مختلف ATP ، تولید می کنند: 1- دستگاه ATP-pc 2- دستگاه گلیکولیتیک (گلیکولیز) 3- دستگاه اکسایشی (فسفوریلاسیون اکسایشی) دستگاه ATP-pc ساده ترین دستگاه انرژی دستگاه ATP-pc است .علاوه برآنکه سلول به طور مستقیم مقدار خیلی کمی ATP ذخیره می کند، مولکول فسفات پرانرژی دیگری به نام فسفوکراتئین یا pc (بعضی اوقات به آن کراتین فسفات هم می گویند.) را در خود ذخیره می کند. بر خلاف ATP انرژی حاصل از تجزیه pc را به طور مستقیم مورد استفاده سلول قرار نمی گیرد بلکه انرژی حاصل از pc باعث بازسازی ATP می شود تا تقریباً به طور دائم انرژی مورد نیاز سلول فراهم شود. آزادشدن انرژی از pc توسط آنزیم (کراتین کیناز) تسهیل می شود. به این صورت که گروه فسفات را از کراتین جدا می کند. انرژی حاصل از این واکنش باعث می شود که فسفات به مولکول ADP اضافه شود و تشکیل مولکول ATP را بدهد. به محض آنکه گروه فسفات از ATP جدا شد و انرژی آزاد شد، سلول ها از طریق تجزیه pc انرژی لازم را برای دوباره سازی ATP از ADP فراهم می کند و به این طریق مانع تخلیه سلول از ATP می شود. این فرایند بسیار سریع اتفاق می افتد و نیازی به سازه و یا اندامک خاصی در درون سلول ندارد. دستگاه ATP-pc تحت عنوان متابولیسم سوبسترا طبقه بندی شده است. با اینکه این واکنش با وجود اکسیژن هم انجام می شود ولی این فرایند نیازی به اکسیژن ندارد. در چند ثانیه اول فعالیت های شدید عضلانی نظیر دوی سرعت ATP در حد نسبتاً ثابتی باقی می ماند ولی pc به تدریج کم می شود تا با تجزیه و تولید انرژی به بازسازی ATP کمک کند و مانع از تخلیه ATP شود. (به شکل 4-2 نگاه کنید.) با وجود این در حالت واماندگی و خستگی مفرط مقدار ATP و PC به حدی کم می شود که دیگر قادر به تهیه انرژی برای انقباض(رهایش) عضله نیست. بنابراین ظرفیت تولید انرژی PC برای حفظ مقدار ATP مورد نیاز، محدود است. هنگامی که با حداکثر شدت فعالیت می کنیم ذخیره ATP و pc فقط برای 3 تا 15 ثانیه می تواند انرژی مورد نیاز عضله را تأمین کند. بیش از این زمان عضلات باید به فرآیندهای دیگری یعنی گلیکولیتیک و دستگاه هوازی متکی شوند تا ATP مورد نیاز فراهم شود. شکل 4-2: تغییرات مقدار آدنوزین تری فسفات و فسفوکراتین عضلات اسکلتی نوع دو هنگام 14 ثانیه فعالیت ورزشی با حداکثر سرعت. گرچه ATP به مقدار بسیار زیادی مصرف می شود ولی انرژی حاصل از pc سبب تشکیل ATP می شود تا از این طریق از کاهش مقدار ATP جلوگیری کند. با این وجود در حالت خستگی مفرط و واماندگی مقدار ATP و PC بسیار کم می شود. شکل3-2: آدنوزین تری فسفات از طریق پیوستن یک فسفات معدنی به آدنوزین دی فسفات بازسازی می شود که انرژی موردنیاز این واکنش از فسفوکراتین به دست می آید. دستگاه گلیکولیتیک روش دیگری برای تشکیل ATP انرژی حاصل از تجزیه گلوکز است. نام این دستگاه مولد انرژی گلیکولیتیک است. زیرا در این دستگاه فرایند گلیکولیز رخ می دهد. یعنی تحت تأثیر مرحله ای آنزیم های گلیکولیتیکی، گلوکز تجزیه می شود. شکل 5-2 تصویر کلی این فرایند را نشان می دهد. 99 درصد قندهای موجود در گردش خون گلوکز است. گلوکز از هضم کربوهیدرات ها و تجزیه گلیکوژن کبد به دست می آید. گلیکوژن طی فرایند (گلیکوژنز) از ترکیب چند مولکول گلوکز حاصل می شود. تا زمانی که به گلیکوژن نیاز نباشد، در کبد یا عضله ذخیره می شود. در موقع نیاز گلیکوژن تجزیه شده (به گلوکز-1-فسفات) تبدیل شده و وارد روند گلیکولیز می شود که به این فرایند گلیکوژنولیز می گویند. قبل از اینکه گلوکز یا گلیکوژن برای تولید انرژی مورد استفاده قرار گیرند باید به ترکیبی موسوم به (گلوکز-6-فسفات) تبدیل شوند. هرچند که هدف گلیکولیز تولید ATP است ولی تبدیل یک مولکول گلوکز به گلوکز-6-فسفات به یک مولکول ATP نیاز دارد. در تبدیل گلیکوژن، گلوکز-6-فسفات بدون صرف انرژی از گلوکز-1-فسفات به دست می آید. به طور کلی گلیکولیز هنگامی آغاز می شود که گلوکز-6-فسفات تشکیل شده باشد. گلیکولیز بسیار پیچیده تر از دستگاه ATP-PC است. زیرا در واکنش های گلیکولیز که گلیکوژن به اسیدلاکتیک تبدیل می شود، 10 تا 12 آنزیم شرکت دارند. تمام این آنزیم ها در درون سیتوپلاسم سلول عمل می کنند. درآمد خالص از تجزیه هر مول گلیکوژن 3 مول ATP است. در صورتی که اگر به جای گلیکوژن گلوکز مورد استفاده قرار گیرد تنها دو مول ATP به دست می آید. چون برای تبدیل گلوکز به گلوکز-6-فسفات یک مول ATP مصرف می شود. این دستگاه انرژی مقدار کمی ATP تولید می کند. برخلاف این محدودیت عمل توأم دستگاه ATP-PC و دستگاه گلیکولیتیک باعث می شود که عضلات در موقع کم بودن اکسیژن هم تولید نیرو کنند. در دقایق اولیه فعالیت های ورزشی شدید عمل این دو دستگاه قسمت زیادی از انرژی مورد نیاز تمرین را فراهم می کنند. عامل مهم دیگری که میزان تولید انرژی گلیکولیز بی هوازی را محدود می کند، تجمع اسیدلاکتیک در عضلات و مایعات بدن است. گلیکولیز تولید اسید پیروویک می کند. این فرایند به اکسیژن نیاز ندارد ولی وجود اکسیژن سرانجام اسید پیروویک را مشخص می کند. در شرایط بی هوازی اسید پیروویک به طور مستقیم به اسید لاکتیک تبدیل می شود پس از آنکه اسید لاکتیک یون هیدروژن آزاد کرد باقیمانده ترکیب به یون سدیم و یا یون پتاسیم می پیوندد و تشکیل نمکی به نام لاکتات می دهد. گلیکولیز بی هوازی تولید اسیدلاکتیک می کند ولی این ماده به سرعت تجزیه شده و لاکتاک به وجود می آورد به همین دلیل واژه های اسیدلاکتیک و لاکتات به جای یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند البته این موضوع به این معنی نیست که ساختار این دو مولکول باهم شبیه است. در تمام فعالیت های بدنی که با حداکثر سرعت و شدت در مدت یک تا دو دقیقه انجام می گیرد، نیاز به دستگاه گلیکولیتیک برای تولید انرژی بسیار زیاد است و در این میان غلظت اسیدلاکتیک عضله افزایش قابل ملاحظه ای می یابد به طوری که از یک میلی مول در هر کیلوگرم عضله به بیش از 25 میلی مول در هر کیلوگرم عضله می رسد. اسیدی شدن تارهای عضلانی تا این حد مانع تجزیه بیشتر گلیکوژن می شود زیرا اسیدلاکتیک در عملکرد آنزیم گلیکولیتیکی اختلال ایجاد می کند. علاوه بر این اسید ظرفیت پیوستن کلسیم را به تار عضلانی کاهش می دهد. از این رو امکان دارد مانع از انقباض عضله شود. مقدار مصرف انرژی تار عضلانی هنگام ورزش کردن ممکن است 200 برابر حالت استراحت شود. دستگاه ATP-PC و گلیکولیتیک به تنهایی نمی توانند تمام انرژی موردنیاز را فراهم کنند از این گذشته این دو دستگاه مولد انرژی نمی توانند تمام انرژی فعالیت های بسیار شدید بدنی را که بیش از دو دقیقه به طول می انجامند تأمین کند. انرژی لازم برای فعالیت های ورزشی طولانی مدت از طریق دستگاه دیگری به نام دستگاه اکسایشی فراهم می شود. دستگاه اکسایشی و سرانجام سومین دستگاه تولید انرژی سلولی دستگاه اکسایشی است این دستگاه نسبت به دو دستگاه دیگر بسیار پیچیده تر و در این بخش به طور مختصر و اجمال به بحث و بررسی درباره آن می پردازیم. فرایندی که از آن طریق بدن انسان به کمک اکسیژن مواد را تجزیه می کند تا انرژی تولید کند تنفس سلولی نامیده می شود. چون در این دستگاه از اکسیژن استفاه می شود به آن فرایند هوازی می گویند. تولید اکسایشی ATP درون اندامک سلولی ویژه ای موسوم به میتوکندری انجام می گیرد. در عضلات میتوکندری ها علاوه بر آنکه مجاور میوفیبریل ها قرار گرفته اند در سراسر سارکوپلاسم هم پراکنده شده اند. (به شکل 3-1 فصل یک مراجعه کنید.) در خلال فعالیت های بدنی دراز مدت برای آنک عضلات بتوانند به طور مداوم نیروی مورد نیاز فعالیت را ایجاد کنند به فراهم شدن مداوم انرژی نیاز دارند. بر خلاف تولید بی هوازی ATP دستگاه اکسایشی به آهستگی به کار می افتد. ولی ظرفیت تولید انرژی آن بسیار زیاد است و به همین جهت متابولیسم هوازی روند اصلی تولید انرژی ورزش های استقامتی است. در این دستگاه نقش دستگاه قلب و عروق و دستگاه تنفس برای رساندن اکسیژن به عضلات فعال بسیار مهم و قابل ملاحظه است.