Adenosine Triphosphate (ATP)

食物是肌肉活動所需能量的間接來源[1],在人體內經過一系列的化學反應後,食物被分解時所釋放的能量,就會被用來製造一種名為三磷酸腺苷adenosine triphosphate,簡稱ATP)的高能量化合物,並儲存於肌肉細胞之中,當ATP被分解的時候,就能夠提供能量作肌肉活動之用了。

ATP其實是由一個結構非常複雜的腺苷酸adenosine)部分和三個相對地較為簡單的磷酸鹽phosphate)小組所構成。當1摩爾[2]moleATP被分解[3]的時候,就能夠產生712千卡[4]kcal)的能量。

可是,ATP在肌肉內的儲存量極為有限[5],人體全身的肌肉內只有120180微摩爾(mM)的ATP,或1.21.8千卡的能量,僅足以維持三數秒的盡最大努力活動(all-out efforts)之用。所以,肌肉活動若要繼續進行下去,就得重新合成ATP了。可是,重新合成ATP原來也是要用上能量的。人體內就有三個供能系統,可以供應能量作為重新合成ATP之用。

能量系統
Energy Systems

1. 食物在人體內分解時所釋放出的能量,並不能直接應用於肌肉活動上,這些能量必須先用來製造一種名為三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,簡稱ATP)的高能量化合物,並儲存於肌肉細胞之中,只有ATP被分解時所釋放出的能量,才能直接被應用到肌肉活動當中。

2. 1摩爾(mole)是指某一化合物的重量,主要按組成該化合物的原子類別和數量而定。

3. ATP被分解時,最末端的一個磷酸鹽(phosphate)分子便會脫離母體(ATP),並同時釋放出能量。

4. 1千卡(kilocalorie,簡稱kcal)相當於把1千克(kg)水升高攝氏1度(°C)所需的熱能。

5. 根據Hultman1967)及Karlsson1971),每千克(kg)的肌肉內有46微摩爾(mM)的ATP,若以每1摩爾(mole,等於1000微摩爾)ATP平均可釋放10千卡(kcal)能量計算,這相當於0.040.06千卡的能量。假設一個人的體重為70千克,則全身的肌肉重量約為30千克,所以全身肌肉內ATP的儲存量為120180微摩爾,亦即相當於1.21.8千卡的能量。


References

  1. Fox, L. E., Bowers, R. W., & Foss, M.L. (1993). The Physiological Basis for Exercise and Sport, (5th Ed.). Dubuque, IA: Wm. C. Brown Communications.

  2. Hultman, E. (1967). Studies on muscle metabolism of glycogen and active phosphate in man with special reference to exercise and diet. Scand J Clin Lab Invest (Suppl 94), 19, 1-63.

  3. Karlsson, J. (1971). Lactate and phosphagen concentration in working muscle of man. Acta Physiol Scand (Suppl), 358, 1-72.


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最近更新日期(Last Updated):2009-04-04