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人体中ATP的来源
人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体每天的能量需要水解100-150摩尔的ATP即相当于50至75千克。这意味着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。所以每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次。ATP不能被储存,因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗。
生物吃食物的目的除提供细胞必需的营养物质外,主要的作用就是提供生物生命活动所需要的能量。人类与其它生物一样,吃食物的目的也是上述两种功能。
保证能量供应是人类生存的基础。没有足够的能量供应,心脏的跳动、肌肉的收缩、神经的传导、体温的维持,以及主动吸收、排泄等生理活动都将受到严重地影响,轻者诱发疾病,重者导致死亡。
糖类化合物、脂肪和蛋白质都可以作为人体的供能物质,其中前两者主要的作用是供应能量。后者具有更多的生理功能,只有在前两者缺乏时才会作为替补能源。但是在上述三类营养物质转换为能量的过程中需要氧气、几十种酶和激酶、以及几十种维生素、矿物质和其它辅助因子的参与。如果缺少其中一种物质,上述三类供能物质都不能完全转化为二氧化碳和水,产生最多的能量,这就会造成上述三类物质的浪费,产生较多的酸性代谢物,诱发各种疾病的发生。
一般的说,上述三类物质在人体内的氧化分解过程可分为三个阶段,第一阶段是上述三类物质被氧化为乳酸、丙酮酸、乙酰乙酸或α-酮酸等酸性代谢物。第二阶段是这些酸性代谢物经转化和氧化脱羧酶体系的作用,生成乙酰辅酶A。第三阶段是乙酰辅酶A经过三羧酸循环的代谢过程,生成二氧化碳和水。上述三个阶段都伴随着ATP(或能量)的产生,但以第三阶段为主,产生约65~71%的ATP。
在上述三类物质氧化分解为二氧化碳和水的过程中,需要经过上述三个阶段,几十步反应才能完成。每一步反应都需要不同的酶、激酶、维生素、矿物质和其它辅助因子的参与,任何一种酶、激酶、维生素、矿物质和其它辅助因子的缺乏,都将造成氧化分解反应过程的终止。如:现代人饮食不合理造成人体微环境的酸性化,导致高血脂、高血压或糖尿病等流行性疾病的发生,都是因为上述三类供能物质吃得过多,而相应地维生素、矿物质和其它辅助因子不足所致。
有人说:“维生素、矿物质和其它辅助因子不能产生能量,不需要进行补充。”但是没有维生素、矿物质和其它辅助因子的存在,糖类化合物、脂肪和蛋白质等三类供能物质就不能氧化分解为二氧化碳和水,产生足够的能量和ATP。这时,摄入的糖类化合物、脂肪和蛋白质越多,三类物质的氧化分解作用大多数停留在第一阶段,一方面产生的酸性代谢越多,另一方面产生的能量和ATP越少。在双重副作用下,对人体的伤害就越大。
为了让糖类化合物、脂肪和蛋白质等三类供能物质完全氧化分解为二氧化碳和水,产生足够的能量和ATP,必须控制三类物质的摄入量,同时补充足够的维生素、矿物质和其它辅助因子。
正确的饮食习惯是多吃各种各样的蔬菜水果,得到全面的维生素、矿物质和其它辅助因子;摄入适量的蛋白质和五谷杂粮,控制每天的糖类化合物、脂肪和蛋白质等三类供能物质的摄入量,特别是严格控制高脂肪、高蛋白的动物性食物的摄入量;同时适量补充维生素、矿物质和其它辅助因子等营养物质.
总之,采取正确的饮食习惯就能产生最多的ATP,保证人体中的能量供应,使人体的生理功能正常地进行,让人体充满活力,减少各种疾病的发生。
ATP及其作用
人体利用蛋白质、脂肪和糖类化合物等物质氧化分解所产生的能量不是全部以热能形式散发出来。除一部分热能维持体温外,其余部分则通过某种方式将能量转移到含高能键的化合物中储存起来。当人体需要能量时,含高能键的化合物再把能量释放出来,以供人体生理活动的需要。其中ATP是人体中最重要的含高能键的化合物。
腺苷三磷酸又称三磷酸腺苷,以ATP表示 。ATP分子由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三分子磷酸组成。ATP分子中三个依次连接的磷酸基团中,连接末端两个磷酸基团的化学键蕴藏的能量特别多,这种磷酸键称为高能磷酸键,常用(~)表示,以区别于普通键的符号(—)。
在通常情况下,ATP分子中任何一个高能磷酸键水解可释放8千卡左右的能量。(1千卡=4.184焦耳,即一个高能磷酸键水解可释放33.4焦耳左右的能量)
一般ATP只分解末端的一个高能键,而变成腺苷二磷酸(ADP)。第二个高能磷酸键是较少被利用的。人体内物质氧化时所产生的能量一般不能直接被利用于生理活动。这时释放的能量可供ADP重新磷酸化形成ATP。所以物质氧化所放出的能量实际上是以高能磷酸键的形式储存在ATP中。
当人体需要时,ATP就水解释放出能量以供各种生理活动的需要。ATP水解产生的能量可以转换成肌肉收缩的机械能、神经传导的电能、合成代谢的化学能、维持体温的热能,以及主动吸收、排泄等生理活动所需要的各种形式的能量。可见,ATP是人体内能量的主要储存形式,也是能量的主要利用形式。
目前,临床上ATP主要用于治疗心脏功能不全(如冠状动脉粥样硬化及其并发症)、肌肉萎缩性疾病、肝炎和听力障碍等。因其可以提高细胞活动能力,也常用于配制能量合剂来抢救垂危病人。
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