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활발하게 수축하는 근육의 섬유는 지속적인 수축 주기를 위해 엄청난 양의 ATP를 필요로 합니다.
이 ATP 요구는 ADP의 직접 인산화, 호기성 호흡 및 혐기성 해당작용의 세 가지 경로를 통해 충족될 수 있습니다.
수축이 시작되면 사용 가능한 ATP가 몇 초 내에 고갈되고 근육은 에너지를 위해 포스포크레아틴 비축량으로 바뀝니다.
포스포크레아틴(Phosphocreatine)은 고에너지 인산염 결합을 가진 독특한 소분자입니다.
크레아틴 키나아제 효소는 포스포크레아틴에서 ADP로의 인산염 전달을 촉매하여 ATP와 크레아틴을 형성합니다.
포스포크레아틴을 모두 소진한 후 근육은 혈당과 근육 글리코겐 저장을 활용하기 시작합니다.
근육 섬유는 각 포도당 분자를 세포질의 해당효소를 사용하여 ATP 형성과 결합된 두 개의 피루브산 분자로 분해합니다.
산소가 충분하면 피루브산은 미토콘드리아에서 호기성 호흡을 거쳐 이산화탄소와 물로 분해되어 다량의 ATP를 생성합니다.
그러나 산소가 부족하고 ATP 요구량이 높은 경우, 혐기성 해당작용(anaerobic glycolysis)은 피루브산을 젖산으로 전환하는 것과 결합된 ATP의 빠른 공급원으로 사용됩니다.
골격근 섬유는 서로 다른 에너지원인 ATP를 사용하여 휴식 상태와 수축 상태 사이를 전환하는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 수축 주기와 Ca^2+가 이완을 위해 근형질 세망으로 다시 이동하려면 상당한 ATP가 필요합니다. 그러나 근육 섬유의 ATP 보유량은 제한되어…
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