閱讀以下材料,回答(1)~(4)題。
肌肉收縮需類大量的能量,這些能量大部分用于肌動(dòng)蛋白纖維和肌球蛋白纖維間產(chǎn)生的相互滑動(dòng)。驅(qū)動(dòng)肌肉收縮所需的能量來自ATP。骨骼肌細(xì)胞進(jìn)行最大收縮時(shí),ATP的水解速率比其在靜止時(shí)的水解速率增加100多倍。據(jù)估計(jì),一般人的骨骼肌細(xì)胞含有維持2-5s劇烈收縮時(shí)所需的足夠ATP。即使在ATP發(fā)生水解的時(shí)候,額外的ATP的生成也是非常重要的;否則,ATP/ADP比值會(huì)下降,此時(shí),肌肉細(xì)胞中儲(chǔ)存有一定的磷酸肌酸(CrP),CrP的磷酸轉(zhuǎn)移能力比ATP高,可用于產(chǎn)生ATP。
典型的骨骼肌細(xì)胞儲(chǔ)存有充足的磷酸肌酸以維持高水平ATP濃度大約15s。鑒于肌肉細(xì)胞的ATP和磷酸肌酸的供應(yīng)都是有限的,所以瞬時(shí)或持久的肌肉收縮都需要形成額外ATP,而額外ATP必須從氧化代謝中獲得。
人類骨骼肌由兩種肌纖維組成:快縮肌纖維能迅速收縮,慢縮肌纖維收縮較慢。在電鏡下觀察可見快縮肌纖維基本上沒有線粒體存在;相反,慢縮肌纖維卻含有大量的線粒體。這兩種骨骼肌纖維適合于不同的運(yùn)動(dòng)。例如,舉重或短跑主要依靠快縮肌纖維,因?yàn)榭炜s肌纖維比慢縮肌纖維產(chǎn)生更大的力??炜s肌纖維產(chǎn)生的所有ATP基本上都是無氧糖酵解的結(jié)果。雖然每分子葡萄糖在糖酵解中產(chǎn)生的ATP只有在有氧呼吸中每分子葡萄糖氧化生成的ATP的5%,但是糖酵解反應(yīng)的發(fā)生比在線粒體的氧化分解反應(yīng)快得多。這樣,通過無氧呼吸產(chǎn)生ATP的速率實(shí)際上高于有氧呼吸產(chǎn)生ATP的速率。但糖酵解產(chǎn)生ATP的問題是肌纖維中可利用的葡萄糖(以糖原形式儲(chǔ)存)很快被耗盡,同時(shí)產(chǎn)生人們所不希望得到的終產(chǎn)物乳酸。
糖酵解最終產(chǎn)生的乳酸大部分從活躍的肌細(xì)胞中擴(kuò)散到血液,然后又通過血液帶回肝,在肝中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖。肝中生成的葡萄糖又被釋放到血液,然后再回到活躍的肌細(xì)胞繼續(xù)驅(qū)動(dòng)高水平的糖酵解。然而,肌肉組織中乳酸的不斷積累會(huì)導(dǎo)致pH降低(大約從7.00降到6.35)。
(1)人體持續(xù)20s劇烈活動(dòng)過程消耗大量的ATP,這些ATP合成時(shí)所需的能量來源有哪些?
(2)快縮肌纖維和慢縮肌纖維產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所分別是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。
(3)舉重或短跑等劇烈運(yùn)動(dòng)后,可能產(chǎn)生肌肉酸痛感的原因是快縮肌纖維內(nèi)糖酵解產(chǎn)生乳酸,肌肉組織中乳酸增多快縮肌纖維內(nèi)糖酵解產(chǎn)生乳酸,肌肉組織中乳酸增多。
(4)從物質(zhì)和能量角度解釋乳酸在肝臟中重新轉(zhuǎn)化成葡萄糖的意義是什么?
【考點(diǎn)】ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程;無氧呼吸的概念與過程.
【答案】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體;快縮肌纖維內(nèi)糖酵解產(chǎn)生乳酸,肌肉組織中乳酸增多
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:22引用:2難度:0.7
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