ATP nel muscolo
Muscolo [ATP] = 8 mmol/litro
ATP + H2O ® ADP + H3PO4 - 31 kJ/mole ATP
Massima velocità di consumo dell’ATP (attività fisica molto
elevata) è 4 mmol ATP/litro/secondo
Cosi’ATP è sufficiente solo ~2 secondi di esercizio
ATP è l’unica forma diretta di energia del muscolo, per
tale ragione il muscolo deve avere una via per
sintetizzare ATP molto rapidamente.
Creatina
NH
NH2 - C - N- CH2- COOH
CH3
Creatina si forma nel fegato da 3 amino acidi: Glycina +
Arginina + Methionine
Dalla dieta+ (integratori)
95% della creatina totale del nostro corpo si
trova nel muscolo
Creatine Biosynthesis
Three amino acids are required:
Glycine
Arginine
Methionine (as S-adenosylmethionine)
Site of biosynthesis:
Step 1: Kidneys
Step 2: Liver
Creatine Metabolism
End
product
Energy Source
Creatine Biosynthesis
Arginine+Glycine
Kidneys
Liver
Amidinotransferas
e
Guanidinoacetate
SAM
Methyltransferase
SAH
Creatine
Ornithine
Fosfocreatina (PCr)
O
NH
HO P- NH - C - N- CH2- COOH
OH
CH3
Muscolo [PCr] = 40 mmol/litro
(10% piu’ alta nelle fibre muscolari di tipo 2)
Totale nel muscolo [PCr + Cr] = 50 mmol/litro
ADP
ATP (2)
ATPase
CPK
(1) PCr + ADP +H+
ATP + Cr
PCr Shuttle
sarcoplasma
PCr +H+
CPK
mitochondria
ATP
Cr
Creatina Chinasi
ADP
Mitochondrial CK
Creatine Kinase (CK)
1. CK is required for conversion of creatine into
creatine phosphate
2. CK has 3 isoenzymes:
CK-MM mainly in skeletal muscle
CK-MB
CK-BB
mainly in heart muscle
mainly in brain
3. Serum total CK is increased in:
Crush injuries (Damage of skeletal muscles)
Myocardial infarction (Damage of heart muscle)
Muscolo umano:
concentrazione (mM)
variazione dei metaboliti nel tempo
40
PCr
30
Pi
20
10
0
ATP
0
3
Tempo dell’esercizio (s)
10
Degradazione della Creatina
Dieta
Creatina
Sintesi endogena
95% nel muscolo
creatinina
urine
Creatine Degradation
Creatine
ATP
ADP
H2O
ATP
CreatineKinase
ADP+H+
Creatinine
Pi
Plasma
Urine
Glomerular
filtration
Creatinephosphate
Vie metaboliche del muscolo
glucosio
Glicolisi --à lattato
Glicogenolisi (muscolo/fegato)--àglicolisi-à ciclo di Krebs
Acidi grassi
b-ossidazione--àciclo di Krebs
Glicolisi
Acido
Lattico
Trasportato al cuore, fegato (Ciclo di Cori) e fibre muscolari lente (MCT)
cuore
Ciclo glucosio-alanina
Muscolo-fegato
Ciclo di cori
(No nel muscolo)
§ costa 6 ATP
§Aumenta durante l’esercizio
fisico, energia per muscoli e cuore
§Sotto-controllo ormonale; cortisolo e
glucagone
Importante nei diabetici e nei lunghi digiuni
Attività intensa
Glicogeno
Attività lieve
o riposo
Ac.grassi
Corpi chetonici
Glucosio ematico
Ac.lattico
fosfocreatina
Attività intensa
Contrazione muscolare
Caratteristiche
Nomenclatura
Type 1
ST, slow twitch, o
fibre rosse, o fibre
resistenti, o fibre a
contrazione lenta
aerobiche
Type 2a
FT, fast twitch, o fibre
pallide, o fibre veloci, o
fibre a contrazione veloce
FOG (Fast oxidative
glycolitic)
aerobiche/anaerobiche
Type 2b
FT, fast twitch, o fibre
pallide, o fibre veloci, o
fibre a contrazione veloce
FG, Fast glicolytic
anaerobiche
Densità dei Capillari
1.0
0.8
0.6
N° Mitocondri
1.0
0.7
0.4
Mioglobina
1.0
0.6
0.3
Fosforilasi
(degradazione glicogeno)
1.0
2.1
3.1
PFK
1.0
1.8
2.3
Citrato sintasi
1.0
0.8
0.6
SDH
1.0
0.7
0.4
Glicogeno
1.0
1.3
1.5
Trigliceridi
1.0
0.4
0.2
Fosfocreatina
1.0
1.2
1.2
Miosina ATPase
1.0
>2
>2
PFK = Fosfofruttochinasi (enzima regolatorio nella glycolysi)
SDH = Succinato deidrogenasi (ciclo di Krebs)
