L’ATP COME MOLECOLA ENERGETICA FONDAMENTALE
Ciascun muscolo, per potersi contrarre, sfrutta l’energia accumulata dall’ATP, che rappresenta una molecola energetica di immediato accesso.
L’adenosina è rappresentata dall’adenina (base azotata) legata al ribosio (molecola glucidica contenuta in ogni cellula). All’adenosina sono poi legati 3 gruppi fosforici mediante legami covalenti. Il rilascio di energia da parte dell’ATP avviene proprio mediante la rottura dell’ultimo legame covalente che tiene unito il gruppo fosfato. Il gruppo fosfato libero viene quindi legato a una molecola coinvolta in una reazione, trasferendo a quest’ultima molecola l’energia dall’ATP. L’ATP immagazzinata nel muscolo è tuttavia relativamente limitata, di norma non supera i 100 grammi totali.
Il distacco del gruppo fosfato dall’ATP avviene per idrolisi, ossia come conseguenza del legame fra ATP ed acqua, mediato da un enzima specifico. Da ciascuna mole di ATP idrolizzata, si ricavano 7,3 Kcal di energia utile.
Una mole di una data sostanza è costituita da una quantità di grammi della sostanza stessa, pari al suo peso anatomico o, nel caso dell’ATP, pari al suo peso molecolare dove, per peso molecolare, si intende semplicemente la somma aritmetica del peso atomico di tutti gli atomi che costituiscono una molecola.
I SISTEMI ENERGETICI
Nel sistema anaerobico alattacido l’organismo utilizza le normali scorte di creatinafosfato (CP) per i processi di risintesi energetica. In altri termini, la CP presente nel muscolo, cede il suo fosfato inorganico (Pi) che, legandosi all’ADP, la riconverte in ATP, pronta a fornire nuova energia.
E’ denominato anaerobico in quanto l’ossigeno non interviene al fine di ossidare alcun substrato energetico. E’ definito alattacido in quanto la tipologia del sistema non influenza il rilascio di acido lattico.
Il sistema anaerobico lattacido, consente l’estrazione di ulteriore energia all’interno del sarcoplasma (il sarcoplasma rappresenta nella cellula muscolare l’equivalente del citoplasma).
La glicogenolisi non è altro che il processo di liberazione di glicogeno sottoforma di glucosio.
Cosa accade nel corso della glicolisi:
-l’avvio del processo glicolitico viene dato dalla fosforilazione del glucosio (C6H12O6), ossia del distacco del fosfato terminale da una molecola di ATP. La fosforilazione del glucosio porta quindi alla formazione di glucosio 6-fosfato.
-nella seconda tappa vi è una riorganizzazione molecolare e, dal glucosio 6-fosfato si passa al fruttosio 6-fosfato.
-A questo punto vi è una fosforilazione, si procede al distacco del fosfato terminale ed al suo legame con il carbonio 1 del fruttosio 6-fosfato, che pertanto diviene fruttosio 1,6 bifosfato.
-la quarta tappa comporta prima la scissione del fruttosio 1,6 bifosfato in 2 molecole, una di gliceraldeide fosfato ed una di diidrossiacetone fosfato, quindi la conversione di quest’ultimo in gliceraldeide fosfato (GAP).
-La tappa successiva prevede il distacco del gruppo fosfato precedentemente legato, che va ad unirsi a 2 molecole di ADP, ottenendo la loro riconversione in ATP, e trasformando le due molecole di 1-3- bifosfoglicerato in 2 molecole di 3-fosfoglicerato.
-nella settima tappa il fosfato si sposta dal carbonio 3 al carbonio in posizione 2, ne derivano 2 moleole di 2-fosfoglicerato.
-l’ottava tappa elimina una molecola di H2o dal 2-fosfoglicerato che diviene fosfoenolpiruvato.
-le molecole di fosfoenolpiruvato, convertendo 2 molecole di ADP in 2 di ATP, e portando il fosfoenolpiruvato a piruvato.
Il sistema aerobico è il più efficiente, in termini di durata, fra i sistemi di liberazione energetica a disposizione dell’organismo. L’utilizzo aerobico dei substrati energetici può avvenire esclusivamente all’interno dei mitocondri.
SMALTIMENTO DEL LATTATO
Nella fase post allenamento, il sangue trasporta al fegato l’acido lattico accumulato, rimuovendolo dall’ambiente muscolare. Qui lo scheletro carbonioso del lattato è impiegato nel processo gluconeogenico, che determina quindi la sintesi di nuovo glucosio. Tale processo è meglio noto come ciclo di Cori, e consente la rigenerazione delle scorte corporee di glicogeno.
IL DEBITO DI OSSIGENO
L’inizio dell’attività motoria corrisponde ad un immediato incremento delle richieste energetiche (salto energetico). Lo sforzo anaerobico crea nell’organismo un debito d’ossigeno pari alla quantità di ossigeno necessario per la risintesi dell’ATP utilizzata durante un gesto atletico. Tale debito è normalmente compensato, dopo lo sforzo, in un periodo che va da pochi minuti a diverse ore, in virtù del tipo di lavoro che si è svolto, e rappresenta il ricorso ai meccanismi anaerobici e al consumo di glicogeno muscolare.