미토콘드리아와 아데노신 ATP 생성에 관하여

미토콘드리아와 아데노신 ATP 생성에 관하여

 

 

 

 

먼저 ATP에 대해 설명드리겠습니다.
인체의 에너지 형태인 ATP와 에너지 생성과정인 ATP-PC시스템, 젖산 시스템, 유산소성 시스템에 대해서 알아보겠습니다.체내의 에너지는 아데노신 3인산(ATP)의 형태에서 즉시 이용될 수 있습니다. 인체 에너지의 저장 형태는 ATP, PC, 글리코겐 등 다양한 형태로 존재하는데 이러한 에너지가 근수축 및 운동을 하는 과정에서 이용되기 위해서는 일정한 화학적 반응과정을 거쳐야 합니다.화학적 반응은 에너지 소비유형에 따라 3가지로 구분되는데 ATP-PC시스템, 젖산시스템(해당과정), 유산소시스템이 있습니다.

먼저 ATP에 대해 알아보자면, ATP는 근수축을 비롯한 거의 모든 체내 과정을 위한 직접적인 에너지원 입니다. ATP(아데노신 3인산)는 아데노신과 인산 3개가 결합된 형태로 되어있는데 이것이 아데노신 2인산(ADP)와 인산(P)로 분리되면서 에너지를 방출합니다. ATP는 근육 내에 제한된 양이 저장되어 있기 때문에 매우 짧은 시간에 고갈됩니다.

 

 

 

<ATP-PC 시스템 - 인원질과정>
PC(인산 크레아틴)는 근육내에 저장된 고에너지 결합물로 ATP가 사용됨에 따라 다시 빠른 속도로 ATP를 형성하는데 도움을 줄 수 있습니다. PC가 분해되면서 에너지를 방출하는데 방출된 에너지는 ATP에서 분해된 ADP, 인산과 함께 ATP를 재합성 하는데 이용됩니다.이러한 ATP-PC는 역도나 100m달리기 등과 같이 급속하게 에너지를 공급하는 운동과정에서 이용됩니다.

 

 

 

<젖산 시스템 - 해당과정>
젖산시스템은 근육수축을 위한 에너지로 직접적으로 이용될 수는 없지만, 필요에 따라 ATP를 대체할 수 있습니다. 고강도의 에너지 수준으로 운동을 계속 한다면 ATP-PC시스템 다음으로 글리코겐이 에너지로 사용됩니다. 이때, 근육 내 글리코겐이 글루코스로 분해되는 과정이 필요한데 이 과정에서 근육의 글리코겐은 산소의 이용없이 분해될 수 있어서 무산소성 해당과정(glycolysis)라고 합니다. 해당과정의 결과 젖산이 부산물로 생기게 되는데 젖산은 근육의 피로에 주된 원인이 됩니다.
젖산시스템은 1-3분 동안 최대효율을 발휘하면서 매우 높은 강도로 운동을 수행하는 과정에서 이용됩니다.

 

 

<유산소성 시스템>
산소시스템도 근수축을 위한 직접적인 에너지원으로 사용될 수는 없지만 체내의 다른 에너지 시스템에 비해 더 많은 ATP를 생성할 수 있습니다. 일련의 복합적인 반응과정을 통해 에너지, 이산화탄소, 물을 생성하기위해 탄수화물, 지방, 단백질의 대사적 부산물이 산소와 결합하게 됩니다. 이러한 반응은 세포내의 미토콘드리아에 의해서 일어나게 됩니다. 크렙스 회로 및 전자전달계를 통해 많은 양의 ATP가 생성되는데 이로한 유산소성 에너지 시스템은 강도 높은 운동 보다는 가볍고 적당한 운동시에 사용되기 적절합니다.
자료출처: 대경대학교 생활체육학과 최승욱교수