生理学__第一章运动的能量代谢__第一节(生物能量学概要).ppt

第1章  运动的能量代谢 第一节、肌肉活动的能量来源 一、能量的直接来源：ATP （一）ATP的分解放能 （二）ATP的再合成－吸能 （三）ATP的分解与再合成的关系 （一）ATP的分解放能 ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能磷酸键，即： ATP ADP+Pi+能 肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放的能量供肌肉收缩克服阻力来做功，以实现化学能向机械能的转化。 (二) ATP的合成过程： ① 机体活动一开始，ATP迅速分解，由于ATP贮量有限， CP便迅速分解补充ATP： CP+ADP C+ATP ② CP贮量也有限， 三大能源物质的分解供能合成ATP ： 糖 脂肪 能量+ADP+Pi+O2 CO2+H2O +ATP 蛋白质 二、能量的间接来源－糖、脂肪和蛋白质 （一）糖代谢 （二）脂肪代谢 （三）蛋白质代谢 （四) 营养物质的消化与吸收 （一）糖代谢 1.糖的生物学功能 供给能量——机体60%的能量由糖提供; 构建细胞的组成成分； 糖是机体最主要，来源最经济，供能又快速的能源物质。1克糖在体内彻底氧化可产生17.17千焦(4.1千卡)热能。机体正常情况下有60%的热能由糖来提供。运动时糖供能的比例更大，更重要。 2、糖在体内的代谢过程 3.糖的分解代谢 (1)糖酵解 (2)有氧氧化 (1)糖的有氧分解：葡萄糖或糖原在有氧条件 下，最终氧化成CO2和H2O，并生成ATP的 过程称为有氧分解。1分子的糖原或葡萄糖可生成39~38分子的ATP。 糖原→葡萄糖→丙酮酸→乙酰辅酶A→三羧酸循环+O2 →CO2+H2O+ATP (2)糖的无氧分解：葡萄糖或糖原在不需要氧的情况下分解生成乳酸并释放能量生成ATP的过程称为糖的无氧分解或酵解。 糖原→葡萄糖→丙酮酸→乳酸+ATP 1分子的糖原或葡萄糖可产生3-2分子的ATP，可利用的热能不到糖分子结构中总热能的5%，其意义在于满足剧烈运动时快速供能的短时间需要。 3.糖的储备与运动能力 运动性疲劳或过度性训练的原因之一是体内肌糖原的耗竭，所以在大于1小时的运动适量补充糖，可通过提高血糖水平，增加运动中糖的氧化供能、节约肌糖原的损耗，减少脂肪酸和蛋白质的供能比例，可使运动的耐受时间延长，延缓疲劳发生，提高运动能力。合理膳食与适宜运动训练相结合是提高机体糖原储备的有效途径。 （三）脂肪代谢 1.脂肪代谢的生物学功能 氧化供能——是机体内能量贮存库。 构建细胞的组成成分； 促进脂溶性维生素的吸收与利用； 对内脏和机体起着保护垫和热垫的作用。 脂肪→脂肪酸→(β氧化)乙酰辅酶A→三羧酸循环+O2 →CO2+H2O+ATP 2、脂肪在体内的代谢过程 （四）蛋白质代谢 1.蛋白质的生物学功能 蛋白质是构成细胞结构最主要的原料； 调节机体生理功能； 氧化供能（参与供能的氨基酸只有6种）。一般情况下不作为主要供能物质。 2、蛋白质在体内的代谢过程 （五）、糖、脂肪、蛋白质代谢的关系 肌肉活动能量供应的三个系统 Margaria计算了体内能源物质最大供能的总容量 和输出功率，并比较了它们之间各自特点，把供ATP再 合成的能源物质按无氧功能和有氧供能分成了三个系 统。即磷酸原系统、乳酸能系统和有氧氧化系统（图1 －5） 一、磷酸原系统 概念：通常是指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统（ATP—CP系统）。 供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸等类中间产物。 磷酸原系统主要供能的运动项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。 二、无氧糖酵解（乳酸）系统 概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。 供能特点：供能总量较磷酸原系统多，持续时间较 短，功率输出次之，不需要氧，终产物是导致疲劳的物质——乳酸。 衡量乳酸能系统供能能力的常用指标：血乳酸。 乳酸能系统主要供能的运动项目：1分钟高功率输出 项目，如400米跑、100米游泳等。 三、有氧氧化系统 概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化成H2O和CO2的过程中，再合成ATP的能量系统。 供能特点：ATP生成总量很大，但速率很低，持续时间很长，需要氧的参与，终产物是H2O和CO2，不产生乳酸类的副产品。 评定有氧工作能力的指标：最大摄氧量和无氧阈等。 能源物