ATP在体育锻炼中有什么作用?
ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个相连的磷酸基团构成的。 ATP是活细胞内一种特殊的能量载体,在细胞核、线粒体、叶绿体以及细胞质基质中广泛存在着,并不断与ADP相互转化而形成ATP系统。ATP中的能量可以直接转化成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。
在动物和人体细胞(特别是肌细胞)内,除了ATP外,其他的高能磷酸化合物还有磷酸肌酸。
当动物和人体细胞由于能量大量消耗而使细胞内的ATP含量过分减少时,在有关酶的催化作用下,磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP,从而生成ATP和肌酸(可用C代表);当ATP含量比较多时,在有关酶的催化作用下,ATP可以将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸,使肌酸转变成磷酸肌酸。
对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸只是能量的一种储存形式,而不能直接被利用。由此可见,对于动物和人体细胞来说,磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起着缓冲的作用,从而使细胞内ATP的含量能够保持相对的稳定,ATP 系统的动态平衡得以维持。
不同的细胞类型和不同的条件下(例如剧烈的体育锻炼)会释放ATP。
ADP、AMP 和腺苷可由细胞表面表达的核酸外切酶产生,这些酶水解细胞外 ATP。大多数(如果不是全部)细胞类型以及死亡或垂死的细胞通过温和的机械刺激释放 ATP。在急性剧烈运动过程中,不同类型的细胞(如红细胞、淋巴细胞、血小板和内皮细胞)都存在细胞应激。与体育锻炼相关的嘌呤能系统功能似乎高度依赖于体育锻炼的类型、持续时间和强度。运动过程中,ATP与去甲肾上腺素(NE)一起从交感神经释放,供给各种外周靶标,是交感神经发生短时爆发活动时的重要组成部分。
由于 ATP 和腺苷以及其他核苷酸影响交感神经传递、淋巴细胞和血小板活化,因此核酸外切酶和腺苷脱氨酶 (ADA) 对嘌呤能信号传导的适当调节可能对于运动期间调节心血管功能至关重要。
参考文献:Cardoso AM, Silvério MNO, de Oliveira Maciel SFV. Purinergic signaling as a new mechanism underlying physical exercise benefits: a narrative review. Purinergic Signal. 2021 Dec;17(4):649-679. doi: 10.1007/s11302-021-09816-4. Epub 2021 Sep 29. PMID: 34590239; PMCID: PMC8677870.
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