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1、天津体育学院学报JournalofTianjinInstituteofPhysicalEducation第15卷第1期2000年3月Vol.15No.1Mar,200012～14●专题研究SpecialLectures线粒体合成ATP的效率及其与运动疲劳的相关性12徐建兴,张勇(11中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室,北京100101)(21天津体育学院运动医学研究所,天津300381)摘要:把线粒体看作是细胞制造ATP的分子热机,考虑到呼吸链传递电子时有漏电现象,链内传递电子制造ATP的过程看作是“有用功
2、”,漏出链外的电子未用于制造ATP是“无用功”,线粒体合成ATP的效率就是“有用功”和“总功”的比值。计算结果显示效率E等于PöO比值乘以一个系数f,这个系数f对以琥珀为底物时是1ö2,以NADH为底物时是1ö3(郑红英,徐建兴1生物物理学报,1999,15:647～654)。用两类底物测试线粒体的PöO比值所得数字有所不同,但按此原理计算出线粒体合成ATP的效率应当是同一数值,这一点在鼠肝线粒体测得的数据中得到了较好的吻合。体育运动时机体消耗大量的ATP,因此线粒体合成ATP的效率对运动员的体力和耐力具有相关性意义。将
3、此原理用于运动疲劳的分析,可以得到一些有益的启示。关键词:耗竭性运动;线粒体;电子漏;活性氧;运动性疲劳中图分类号:G804.2;Q27文献标识码:A文章编号:100520000(2000)0120012203EFFICIENCYOFMITOCHONDRIALATPSYNTHESISANDITSRELATIONSHIPTOEXERCISE-INDUCEDFATIGUE12XUJian2xing,ZHANGYong(1.StateKeyLaboratoryofBiologicalMacromolecule,Biophysi
4、csInstitute,AcademiaSinica,Beijing100101,China)(21TianjinResearchInstituteofSportsMedicine,Tianjin300381,China)Abstract:Onaccountofthephenomenonofelectronleakofmitochondrialrespiratorychain,themitochondriacouldbetreatedasamolecularheatengineonATPsynthesis.Theleak
5、edelectronsnotusedintheATPsynthesiscouldbetreateda“sunavailablework”whilethetransferredelectronscoupledwithATPsynthesiscouldbetreateda“savailablework”.ThentheefficiencyofATPsynthesisinmitochondriacouldbedefinedastheratioo“favailablework”tothe“totalwork”“(availabl
6、ework”+“unavailablework”).TheresultshowedtheefficiencyE=f×(PöO),herecoefficientfequalto1ö2forthesubstrateofsuccinateand1ö3forthesubstrateofNADH(ZhengHong2yingandXuJian2xing,ActaBiophysicaSinica,1999,15:647～654).ThePöOratiowasdifferentundertwokindsofsubstratebutth
7、eefficiencycalculatedaccordingtosuchequationshouldbethesame.Thisconclusionwasprovedinadeterminationofratlivermitochondria.PhysicalcompetitionmadesportsmanspendalotofATP,thereforetheefficiencyofATPsynthesisinmitochondriawascloselyrelatedtoexercise2inducedfatigue.A
8、groupofdatawasgiventoshowthattheefficiencyofmitochondrialATPsynthesiswaslowerduringexercise2inducedfatigueinrat.Thefactorsaffectingtheefficiencywerediscussedwi
