Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet



Relaterede dokumenter
Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet

Stofskiftets afhængighed af temperatur og aktivitet hos vekselvarme dyr

Energistofskifte Leif & Thorbjørn Kristensen Side 1 af 6

B i o k e m i ø v e l s e 1 Regulatoriske mekanismer i det intermediære stoftskifte Udarbejdet af: Matilda Lantz og Elif Bayram

Intensitetskategorier i svømning med udgangspunkt i masters

Energisystemet. Musklerne omsætter næringsstofferne til ATP. ATP er den eneste form for energi, som musklerne kan bruge. ATP = AdenosinTriPhosphat

Energiomsætning (Kap. 5) Musklernes energiomsætning. Musklernes energiomsætning. Energiomsætning (Kap 5)

Helhjertet træning. - og et længere liv

Bestemmelse af kroppens fysiske tilstand

Stofomsætning (stofskiftet)

Målinger af stofskifte

Træningsfysiologi. Aquaclinic 2017 A A R H U S U N I V E R S I T E T. Ph.d.

Respiration og stofskifte

Blodomløbet... s. 3. Boldtrykket... s Pulsen... s Kondital... s Konklution... s. 11

SKIVE AM. Træning af udholdenhed i forhold til personlig sundhed. og præstation

Kost og Træning. Kathrine Roug God Form

a Motivation Motivation = Indre og ydre drivkraft

SUPPLERENDE AKTIVITETER GYMNASIEAKTIVITETER

MÄling, puls og bestemmelse af kondital

Måling på udåndingensluften (lærervejledning)

Hestens Mave-Tarmkanal Tyggefunktion - spytproduktion

Måling af ph i syrer og baser

Blodtrk. Her i denne rapport, vil jeg skrive lidt om de røde blodlegmer og om ilttilførsel.

sikrer, at enhver stigning i muskelarbejde er præcist matchet af en stigning i O 2

Godthåb Trim. Pulstræning

HTX Biologi C Blodets kredsløb 1.4 G 9 oktober 2007

Ernæring og løb v/klinisk diætist Marianne S. Marker. Substratomsætning og fysisk aktivitet. Haderslev d. 1. marts 2011.

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose

SPEKTRUM HALSE WÜRTZ FYSIK C. Fysiks optakt til et AST-forløb om kroppen af Niels Henrik Würtz. Energiomsætninger i kroppen

Energi, Enzymer & enzymkinetik.metabolisme

Respiration og stofskifte Forsøgsvejledning

Grundtræning. Hvad er grundtræning?

Kreatin: Kan det gavne din præstationsevne? Af Thomas Cortebeeck, cand.scient idræt og ejer af Videnform

Fysiologi Louise Andersen 1.3, RTG 29/

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

UNDERSØGELSE AF JORDRESPIRATION

Respiration og stofskifte. Forsøgsvejledning. Skoletjenesten Zoo, Respiration og stofskifte, STX og HF Side 1 af 11

Kroppens energiomsætning

NYT NYT NYT. Sundhedsprofil

Fit living en vejledning til træning og kost

Hvorfor bliver jeg træt, når jeg løber?

6. TEST betyder; ro 2000 meter så hurtigt som muligt, for at måle dine forbedringer.

Mads Peter, Niels Erik, Kenni og Søren Bo

Teori Hvis en aminosyre bringes til at reagere med natriumhydroxid, dannes et natriumsalt: NH 2

Som substrat i forsøgene anvender vi para nitrophenylfosfat, der vha. enzymet omdannes til paranitrofenol

Udholdenhedstræning. Se siden om ATP i dette afsnit

3u BI, terminsprøve (Bio A)

Forsøg med fotosyntese

Myologi og g Træning

Kemiøvelse 2 1. Puffere

Studiespørgsmål til bevægeapparatet

Dagens instruktør. Britta Boe Andersen

Vægtøgning. Kost der understøtter hypertrofi

Indre modstand og energiindhold i et batteri

Hvad enten man træner til Marathon, La Marmotte eller en lang Triathlon. Er det vigtigste at kunne: DISPONERE!!

Energiindtag. Energiindtag for løbere. Energiindtag generelt. Energiforbrug ved løb. Energibehov for 70 kg løber Tom Gruschy Knudsen

Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer. Sammenhæng. Formål. Arbejdsform: Evaluering

Bliv klogere på din sundhed. Medarbejderens egen sundhedsmappe

Faldmaskine. , får vi da sammenhængen mellem registreringen af hullerne : t = 2 r 6 v

Højintens træning for løbere

Fysisk træning. Energiforbrug 252

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Energiform. Opgave 1: Energi og energi-former

Kemiøvelse 2 C2.1. Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer

NUTRAMINO PROTEIN XL - IDEEL TIL FLERE TRÆNINGSFORMÅL

Forsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde

Fokus på træningslære og strukturering af cykeltræning. 12. februar 2013 Ved Janus Jørgensen

Svarark, eksamen modul 2.3 Juni Spørgsmål Svar Spørgsmål Svar 1 c 7 a 2 a 8 a 3 b 9 a 4 d 10 e 5.1 a 11 d 5.2 c 12 d 5.

Styrketræning for Kajakroere

Kemiøvelse 2 C2.1. Buffere. Øvelsens pædagogiske rammer

D H F s T R Æ N E R U D D A N N E L S E. Fysisk træning. Fysisk træning

Kolding Motion. Puls, pulstræning og pulsregistrering i Garmin. Finn Olav Hansen Læge, idrætsmedicin, cykelsport

Sundhedsstyrelsens anbefalinger for fysisk aktivitet for børn og unge (5-17 år)

Blodtryk. Materiale Computer (PC) Data acquisition unit (DAS) (IX/228) USB-kabel Puls-plethysmograf (PT-104) Blodtryksmåler (BP-600)

Personal Profile. For. john Hansen

BLIV STÆRK. guide. Tag et hvil - og. sider. Maj Se flere guider på bt.dk/plus og b.dk/plus

MUSKLER PÅ ARBEJDE BAGGRUND

Detræning - hvor hurtig bliver du i dårlig form

Muskelvækst sådan. Af Fitnews.dk - fredag 21. september,

Vandplaner - belastningsopgørelser og overvågning

Træningsplanlægning v. Jesper Franch

FZ BRUGSANVISNING

Prøve i Naturfag Kap. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Børn, unge og idræt. cand. scient., ph.d. Stig Eiberg. Indhold

Den optimale fodring af militaryhesten. Den gode præstation. Hvad er hesten for et dyr? Moderne heste under unaturlige forhold

Fysik- kalorimetri Roskilde Tekniske Gymnasium 30. oktober Flammetemperatur. Klasse 1.5 Filip Olsen. Indledning Materialer...


Lægemiddelregning. Opgaver og e-læring

Projekt 5.3. Kropsvægt og andre biologiske størrelser hos pattedyr

Motionsanbefaling Mindst 60 min. fysisk aktivitet om dagen Mindst tre gange om ugen: 30 min. med høj intensitet (160 bpm)

TRILLIUMS CIRKELTRÆNING

Aktivitet og fysisk træning til dig, som kommer ud. ud af sengen med hjælp og hjælpemidler (niveau 3. oktober 2) 20171

- VÆGTTAB - DEN SIMPLE / 4-DAGES TRÆNINGSPROGRAM

UDFORDRINGER UNDER OPHOLDET PÅ MARS: HVORDAN VIL I HOLDE JER I FORM?

Dæmpet harmonisk oscillator

Blodsukker og energi. Umahro Cadogan Sundhedsrevolutionær-uddannelsen

1. Beregn begyndelseskoncentrationerne af og i alle forsøgene.

Bestemmelse af en persons respiratoriske kvotient (RQ) og vejledning i brug af den mobile termokasse.

Brugsvejledning for dialyseslange

Transkript:

Regulatoriske mekanismer i energistofskiftet Del A Formål: Måling af metabolitkonc. i biopsier fra muskelvæv (rotter). Fremgangsmåde: se øvelsesvejleding Vi målte på ATP og PCr. Herudover var der andre der målte på AMP og ADP. Teori: Den arbejdende muskel kan få energi på tre måder: via direkte phosforylering, anaerob glykolyse og oxidativ metabolisme. I denne rapport vil vi se nærmere på den direkte phosforylering. ATP findes i en koncentration på 5-6 mmol/kg i muskel. ATP indeholder 2 energirige bindinger. ATP spaltes under arbejde først til ADP og videre til AMP. (se Bilag 1) Under hård arbejde omdannes ATP til ADP og P i løbet af 2-4 sek. PCr er en energirig forbindelse, som findes hjerte, hjerne og muskler. Phosfocreatin er tilstede i musklen i koncentration på 20 mmol/kg. Under arbejde når konc af ATP falder og konc af ADP stiger vil PCR+ ADP blive omdannet til creatin og ATP. Gendannelsen katalyseres af creatinkinase under forbrug af ATP. Resultater: Resultatskema 1: Biopsi Muskel 0 Muskel 1 Muskel 2 Muskel 3 Vægt i g 1.52 0.79 1.0 1.20 ml PCA tilsat 13.68 7.11 9.0 10.8 Resultatskema 2: ml PCA 6.0 6.0 6.0 6.0 supernantant udtaget ml KOH + PCA, 7.8 + 0.3 8.475 7.8 + 0.4 7.85 neutralisering Vævskonc. i g/ml 0.04255 0.04145 0.04225 0.04332 Vævskonc. i g 0.005319 0.005181 0.005281 0.005415 Udregninger resultatskema 2: Udregning af vævskonc. i g/ml: Muskelvægt/ PCA + muskelvægt = 0.1 (herved fås en 10% opløsning) 0.1 * 6 ml supernantant = 0.6 g 0.6 /(6 ml supernantant + ml neutralisering)= g/ml Vævskonc. g g/ml * 0.125 ml manan.dk Side 1 af 5

Resultatskema 3: ATP-PCr Muskel 0 Muskel 1 Muskel 2 Muskel 3 Standard Blind A 1 0.232 0.229 0.261 0.252 0.189 0.180 A 2 0.482 0.438 0.486 0.345 0.504 0.179 A 3 1.304 0.679 0.797 0.874 0.849 0.258 (A 2 - A 1 )- 0.03717 0.0341 0.03672 0.01533 0.05118 0 blind (µmol) (A 3 - A 2 )- blind (µmol) 0.1305 0.02957 0.04184 0.07775 0.04776 0 Udregninger resultatskema 3: ATP(A 2 - A 1 )-blind : se beregningsark n ATP PCr(A 3 - A 2 )-blind : se beregningsark n PCr Resultatskema 4: Muskel 0 Muskel 1 Muskel 2 Muskel 3 ATP 6.9882 µmol /g 6.5817 µmol/g 6.9532 µmol/g 2.8310 µmol/g PCr 24.5347 µmol/g 5.7074 µmol/g 7.9227 µmol/g 8.8199 µmol/g ADP 0.83 µmol/g 1.36 µmol/g 1.71 µmol/g 0.96 µmol/g AMP 0.1 µmol/g 0.1 µmol/g 0.17 µmol/g 0.195 µmol/g Referencetabel: 0 min 60 min 120 min 240 min ATP 7.43 6.78 5.51 2.37 PCr 17.57 10.77 10.90 4.95 ADP 0.73 0.92 1.00 0.87 AMP 0.08 0.11 0.18 0.15 Udregninger resultatskema 4: Udregning af ATP µmol/g : ATP(A 2 - A 1 )-blind /vævskonc. g Udregning af PCr µmol/g : PCr(A 3 - A 2 )-blind / vævskonc. g Diskussion: I vores forsøg har musklen ikke været i arbejde, men er udelukkende udsat for hypoxi. Dette medfører at processerne går meget langsommere, hvorfor vi regner timer og ikke sekunder før ændringer indtræffer. PCr Vi forventer at mængden af PCr i musklen falder drastisk med tiden, da PCr er det energirige stof der forbruges hurtigst i vævene. I vores forsøg falder PCr fra 0 til 1 time( fra 24.53 µmol/g til 5.71 µmol/g). Dette stemmer overens med teorien, men faldet er meget drastisk i forhold til referencetabellen. (Hvorfor?) Efterfølgende (fra det 120 min) stiger PCr-mængden.Udfra referencetabellen kan vi se at dette også er tilfældet for målinger ved det 120 min, dog fortsætter stigningen ikke i refrencetabellen, som den gør i vores forsøg. Ingen af delene har vi nogen fornuftig forklaring på, bortset fra fejl i forsøgsgangen. manan.dk Side 2 af 5

ATP Da musklen ikke tilføres ilt og derfor ikke kan danne nyt ATP, forventer vi at ATP falder med tiden(se graf i teori). Vores resultater viser et fald i ATP, som forventet, fra 6,988 µmol/g til 2.831 µmol/g. Dog er muskel 2 lidt for høj- den stiger faktisk i forhold til muskel 1. Det er dog så lille at vi vil se bort fra det. ADP ADP forventes først at stige og siden at falde, fordi der først dannes ADP udfra ATP og senere ATP og AMP udfra 2 ADP. ATP ADP + P 2ADP ATP+ AMP Vores resultater er som forventet. AMP Grundet ovenstående sammenhæng imellem ATP,ADP og AMP forventer vi at AMP konc. stiger, startende fra nær nul. Vores resultater er som vi forventede, dog undres vi over, at man i referencetabellen til tiden 240 min ser et fald i AMP. Dette stemmer ikke overens med den tegnede graf fra forelæsning, hvilket vi ikke forstår.(hvorfor?) Del B Formål: Koblingen imellem muskelkontraktion og ATP-omsætningen vist ved hjælp af NMR-spektroskopiske målinger. Teori: Læs om NMR-spektroskopi i øvelsesvejledning. Udregninger: AD1 a) PCr/ATP ratio i hvile: Til beregning bruges de på bilag 1 beregnede arealer(areal under graf) for PCr og ATP-g: For arm: 10119(PCr) /2509(ATPg) = 4.033 For ben: 5563(PCr) / 872(ATPg) = 6.380 b) [PCr] i hvile: Til beregning af denne konc. bruges det faktum at [ATP] i hvile er 5,5 mm For arm: 5,5 mm * 4.033 = 22.182 mm For ben: 5.5 mm * 6.380 = 35.088 mm c) Intracellulært ph i hvile: Til udregning af ph aflæses Pi s frekvens på Bilag 1 og indsættes i formel 1 appendix 1. For arm: ph = 6.75 + log (4.85-3.27)/(5.69-4.85) = 7.024 For ben: ph = 6.75 + log (4.89 3.27)/(5.69-4.85) = 6.890 manan.dk Side 3 af 5

AD2 AD3 d)den fri ADP konc. i hvile: For arm: [ADP r ] = ((22.182 * 10-3 µm * 0.2)* 5.5*10-3 µm ) /(22.182 * 10-3 µm* 10-7.024 *1.66 *10 9 )= 7.003 µm For ben: [ADP r ] = ((35.088 * 10-3 µm * 0.2)* 5.5*10-3 µm )/(35.088* 10-3 µm* 10-6.890 *1.66 *10 9 )= 5.144 µm a)[adp] ved arbejde : For arm :[ADP t ]= ((0.2 * 22.128 + (22.2-11.5))*5.5 /(11.5 *10-7.024 * 1.66*10 6 )= 46.09 µm For ben: [ADP t ] = (( 0.2 * 35.1 + (35.1-27.9))*5.5/ (27.9*10-6.890 * 1.66*10 6 ) = 13.108 µm b)v max: For arm: (0.101* (23 + 46.09)) /46.09 = 0.151 µm /g/sek For ben: (0.115*(23 + 13.108))/13.108 = 0.317µM /g/sek a) Iltforbrug pr. min pr. kg aktiv muskelmasse For arm: (0.151 µm /g/sek * 60 sek * 18000 g * 22.4 mol O 2 /L)/5 *10 6 = 0.732 L O 2 /min For ben: (0.317 µm /g/sek * 60 sek * 14500 g * 22.4 mol O 2 /L)/5 *10 6 = 12,435 L O 2 /min Diskussion af resultater: 1. Sammenligning af PCr/ATP ratio: Muskel 0 3.51 Muskel 1 0.87 Arm (NMR) 4.033 Muskel 2 1.14 Ben (NMR) 6.380 Muskel 3 3.12 Det ses tydeligt at PCr/ATP ratio er størst ved NMR målingen. Dette skyldes at der i denne måling gås ud fra at alt O 2 bruges til at regenerere PCr. Dette er nærmere 70 % i virkeligheden, hvorfor ration er forhøjet. I metabolitmålingen burde PCr/ATP ratioen fortsætte med at falde. Dette er dog ikke tilfældet, da resultaterne ikke er som forventet jvf. (Diskussion af metabolitresultater). I NMR-målingen viser det sig at PCr/ATP ratioen er størst for benets vedkommende. Det kan enten skyldes, at NMR målingerne for armet og benet er taget på to forskellige personer. Forsøgspersonen med benet kan måske have opbygget et større PCr/creatin-lager via træning. En anden grund kan ligeledes være, at benet indeholder mere PCr end armen, måske pga. fiberfordelingen (flest hvide fibre). 2. Se bilag 1 for graf Effekten af iskæmi( mangel på O 2 ) på en muskel er, at PCr og ATP forbruges uden at det kan gendannes. Ved iskæmi ophobes metaboliske produkter. Under arbejde især lactat, dette sænker PH. Ved blodforsyningen ikke kommer igen dør vævet. Der er forskel på hvor længe de forskellige væv kan klare sig uden ilt. Skeletmuskulatur kan klare sig i flere timer i hvile. Dette ser vi i vores forsøg hvor musklen stadig efter 3 timer indeholder ATP (bilag 1). Myokardiet kan kun klare sig et par timer før det løber tør for ATP. 3. Hvorledes musklens PH ændres under arbejde Ved arbejde dannes lactat via den anaerobe glucolyse når den tilstedeværende PCr og ATP er opbrugt. Lactat-dannelsen bevirker at PH falder. Dette ses i vores resultater under NMR øvelsen, hvor PH falder for henholdsvis arm og ben falder med 0,344 og 0,38. manan.dk Side 4 af 5

4. PCr rolle i musklerne stofskifte Ifølge Medical biochemestry af Meisenberg og Simmons vil den tilstedeværende 5-6mmol ATP blive forbrugt de første få sekunder. I takt faldet af ATP og stigningen i ADP sættes nedbrydningen af PCr i gang. Denne proces forløber 6-20 sekunder, hvorefeter musklen går over til anaerob glycolyse. Vi havde forstået, gennem forelæsningerne, at der kun var PCr til få sekunder, hvorefter den anaerobe glycolyse sætter ind. Dette lader ikke til at stemme overens med hvad der står i bogen. Vi vil derfor gerne have en kommentar til hvad der er det rigtige. PCr mængden i musklerne kan øges ved træning eller ved indtagelse af creatin-tilskud. Dette bruges især ved sports-præstationer af kort varighed som fx sprint. 5.Den maximale aerobe og anaerobe ATP-syntese-kapacitet Den maximale aerobe ATP syntese kapacitet er for armen 0,151µM /g/sek og for benet 0.317µM /g/sek. Den anaerobe ATP syntese kapacitet for arm er (2.52 mm/sek /18000 g.)*10 3 = 0.14 µm /g/sek. Den anaerobe ATP syntese kapacitet for benet er (21.12 mm/sek / 14500 g.)*10 3 ) = 1.45µM /g/sek. Resultaterne for benet stemmer fint overens med hvad vi forventer, da den anaerobe syntesehastighed er langt større end den aerobe. Vi undres over ikke at se det samme mønster for armen. manan.dk Side 5 af 5