Energiebereitstellung im Muskel

Präsentation zum Thema: "Energiebereitstellung im Muskel"—  Präsentation transkript:

1 Energiebereitstellung im Muskel
Bio-Chemie beim Sport Energiebereitstellung im Muskel

2 Wie kriegt der Muskel seine Energie?
Darm Kohlenhydrate(Glukose) Fettsäuren Proteine Blut Energiebereitstellung - ATP Kreatinphosphat Kohlenhydrate (Glukose) Fette (Fettsäuren) Muskelzelle ATP Leber Fettgewebe n

3 Spaltung des Kreatinphosphats

4 Zerlegung der Nährstoffe
Hauptenergielieferant : Fettsäuren (z.B Palmitinsäure) Glukose Aeroben Weg: Wenn ausreichend Sauerstoff vorhanden ist Anaeroben Weg: Wenn nicht genügend Sauerstoff zur Verfügung steht Zwei Wege

5 Mitchondrien ATP Moleküle werden dort resynthetisiert
Innere Falten – wichtigsten Enzymsyteme Das Sytem der Fettzerlegung Den Zitronensäurezyklus Die Atmungskette Anzahl in der Muskelzelle liegt bei 100 und

6 Grundprinzipien des aeroben Abbau in drei Schritten:
1. Zerlegung : Fettsäuren werden innerhalb und die Glukosemoleküle außerhalb der Mitochondrien zerlegt in 2 Kohlenstoffatomen 2. Zitronensäurenzyklus : C2- Bruchstück wird zu zwei CO2-Molekülen und vier Wasserstoffatomen 3. Atmungsketten : Die vier Paare Wasserstoffatome werden abgeladen und aufs Sauerstoff übertragen – Wasser entsteht

7 ATP-Ausbeute bei der Zerlegung eines Palmitin-Moleküls
Enzymsystem Art der Phosphorylierung Zahl der produzierten ATP- Moleküle Fettsäureaktivierung Unter ATP-Verbrauch -2 ß-Oxidation Atmungskettenphosphorylierung von 7 NAD H2 Atmungskettenphosphorylierung von 7 FAD H2 21 14 Zitronensäurezyklus Atmungskettenphosphorylierung von 24 NAD H2 Atmungskettenphosphorylierung von 8 FAD H2 Substratkettenphosphorylierung 72 16 8 Nettoausbeute an ATP-Moleküle

8 ATP-Ausbeute bei der aeroben Zerlegung eines Zuckermoleküls
Enzymsystem Art der Phosphorylierung Zahl der produzierten ATP-Moleküle Glykolyse ATP-Verbrauch Substratkettenphosphorylierung Atmungskettenphosphorylierung von 2 NAD H2 -1 4 6 Pyruvatdehydrogenase Atmungskettenphosphorylierung Von 2 NAD H2 Zitronensäurezyklus von 6 NAD H2 Von 2 FAD H2 18 2 Nettoausbeute an ATP-Molekülen

9 Aerober Weg der Zuckerzerlegung im Sarkoplasma
Die Zelle vorhandenen Puffersystem ( Puffersysteme haben die Eigenschaft H+-Ionen und OH- -Ionen abzufangen und dadurch die Säurungsänderungen abzumildern, die auf Zusatz von Säuren oder Basen entstehen) Die Entfernung der so entstandenen Milchsäuren, die aus der Zelle in das zirkulierende Kapillarblut übertritt

10 Vor- und Nachteile beider Abbauwege
13mal mehr ATP-Moleküle durch aerober Glykogen Abbau Vorteil an anaeroben Glykolyse – sie ist unabhängig von der Sauerstoffversorgung Der Anaeroben Weg hat eine höher Geschwindigkeit – heißt größere Energiemenge Anaerobe Weg ist verschwenderisch

11 Energiebelastung unter sportlicher Belastung
Während eines Spaziergangs steigt der Gesundheitsbedarf mäßig Dies geschieht nach einer kurzen aerobe Abbauweggewonnen Gesamte Energie auf aerobe Abbauweg gewonnen Lacatspiegel steigt Kehrt schnell wieder auf Ruhewert zurück Bei mittelschnellen Dauerlauf wird pro Minute eine Gesamtenergie von 40kj aufgewendet ATP Konzentration und Kreatinkonzentration nimmt kaum ab Energie wird schnell durch den anaeroben Weg nachgeliefert Nach einer kurzen anaeroben Phasen kann bei mittlerer Belastung auch der Energiebedarf vom aerobe Weg gedeckt warden Lacatspiegel leicht erhöht Bei einem Lauf mit hoher Geschwindigkeit entspricht einen Gesamtenergieaufwand von 200kj pro Minute Es werden alle verfügbaren Energiereserven eingesetzt Wenn ATP und Kreatinspeicher aufgebraucht dann hat die anaerobe Zerlegung gerade den Höchstpunkt für 90 sek bis die aerobe Zerlegung Energie bereitstellt

12 Anteil der verschiedenen energieliefernden Prozesse bei intensiver körperlicher Belastung unterschiedlicher Dauer