1、运动生物化学第04章运动时的物质代谢和能量代谢第一节第一节 能量代谢概述能量代谢概述 一、高能化合物一、高能化合物 （一）概念（一）概念 水解时释放的标准自由能用水解时释放的标准自由能用G G0 0（KJmolKJmol-1-1表示高于表示高于20.92kJ/mol20.92kJ/mol（5.45.4千卡千卡/mol/mol）的化合物，称为高能化）的化合物，称为高能化合物。合物。生物氧化中重要的生物氧化中重要的高能化合物高能化合物三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP）二磷酸腺苷（二磷酸腺苷（ADPADP）磷酸肌酸（磷酸肌酸（CPCP）磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸1,31,3一二磷酸甘油酸一
2、二磷酸甘油酸琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A A二、人体能量代谢的核心：二、人体能量代谢的核心：ATP-ADP ATP-ADP 循环循环（一）（一）三磷酸腺苷（三磷酸腺苷（ATPATP）的分）的分 子组成与结构子组成与结构 （二）（二）ATPATP的供能的供能-水解反应水解反应 一般由一般由ATP酶酶催化催化ATP末端的高能磷酸末端的高能磷酸键水解释放能量。键水解释放能量。ATP+H20-ADP+Pi+30.6KJ/Mol 生理条件下生理条件下51.6KJ/Mol 特殊情况下，特殊情况下，ADP末端的高能磷酸键也末端的高能磷酸键也可水解释放能量。可水解释放能量。ADP+H20-AMP+Pi+30.6KJ
3、/Mol运动时，肌肉运动时，肌肉ATP利用的部位与作用利用的部位与作用（1）肌球蛋白（即肌凝蛋白）肌球蛋白（即肌凝蛋白）ATP酶消耗酶消耗ATP，引起肌丝相对滑动和肌肉收缩做功；，引起肌丝相对滑动和肌肉收缩做功；（2）肌质网膜上钙泵）肌质网膜上钙泵(Ca-ATP酶酶)消耗消耗ATP，转运转运 Ca2+，调节肌肉松弛；，调节肌肉松弛；（3）肌膜上钠泵）肌膜上钠泵(Na，K-ATP酶酶)消耗消耗ATP，转运转运 Na+K+离子，调节膜电位。离子，调节膜电位。肌丝滑行原理肌丝滑行原理（三）（三）ATPATP的再合成的再合成-ADP-ADP的磷酸化的磷酸化ATPATP再合成基本上是再合成基本上是ATP
4、ATP水解过程的逆转水解过程的逆转：ADP+Pi+ADP+Pi+能量能量 ATP+H ATP+H2 2O O细胞中可提供能量使细胞中可提供能量使ATPATP再合成的途径再合成的途径:1 ATPCP1 ATPCP的相互作用的相互作用;2 2 糖的无氧分解糖的无氧分解糖酵解糖酵解;3 3 糖、三酯酰甘油和蛋白质的糖、三酯酰甘油和蛋白质的 有氧代谢有氧代谢 （四（四)ATP-ADP)ATP-ADP循环循环氧化氧化营养物质营养物质O2能量能量CO2.H2OATPADP+Piii能量能量生物合成生物合成神经传递神经传递代谢反应代谢反应肌肉收缩肌肉收缩信息传递信息传递吸收分泌吸收分泌第二节第二节 生物氧化
5、生物氧化 一、生物氧化的概念一、生物氧化的概念 营养物质在生物体内氧化成营养物质在生物体内氧化成水和二氧化碳并释放能量的过程水和二氧化碳并释放能量的过程称为称为生物氧化生物氧化。包括物质的分解和产能两个包括物质的分解和产能两个部分。部分。二、生物氧化的特点二、生物氧化的特点 （一）（一）生物氧化是细胞内进行的酶促生物氧化是细胞内进行的酶促 反应过程。主要在细胞的线粒体完成。反应过程。主要在细胞的线粒体完成。（二）（二）生物氧化在温和的条件下（生物氧化在温和的条件下（37370 0C C、近中性近中性P PH H含水环境）进行。含水环境）进行。（三）生物氧化的方式首先是脱氢，脱下（三）生物氧化的
6、方式首先是脱氢，脱下 的氢由载体的氢由载体NADNAD+或或FADFAD传递给氧并生成水。传递给氧并生成水。（四）（四）生物氧化中能量逐步释放，并通生物氧化中能量逐步释放，并通 过与过与ADPADP磷酸化偶联，转换成生物体可直磷酸化偶联，转换成生物体可直 接利用的生物能接利用的生物能ATPATP。三三 、生物氧化的途径、生物氧化的途径 生物氧化由许多特定的酶促生物氧化由许多特定的酶促反应有序衔接的连续化学反应过程。反应有序衔接的连续化学反应过程。糖、三酯酰甘油和蛋白质的生物糖、三酯酰甘油和蛋白质的生物氧化途径虽有别，但基本可分为氧化途径虽有别，但基本可分为三个阶段三个阶段表表5-2 5-2 生
7、物氧化途径生物氧化途径糖糖脂肪脂肪 蛋白质蛋白质能量能量O2CO2和和H2OADP+Pi热能热能ATP四、生物氧化中二氧化碳的生成四、生物氧化中二氧化碳的生成二氧化碳由生物氧化中形成的二氧化碳由生物氧化中形成的中间产物中间产物:丙酮酸、丙酮酸、异柠檬酸、异柠檬酸、-酮戊二酸酮戊二酸 等有机酸脱羧反应生成。等有机酸脱羧反应生成。五、生物氧化中水的生成五、生物氧化中水的生成 生物氧化中，代谢物在脱氢酶的催化下脱氢氧化，脱下的氢由脱氢辅酶NAD+或FAD携带并在线粒体内膜经有序排列的一系列递氢、递电子体（被称为呼吸链呼吸链）的传递逐级氧化，最终与被激活的氧结合为水，完成了彻底的氧化过程。氧化-还原电
8、位（EO）-0.32 -0.30 0.1 0.07 0.22 0.25 0.29 0.39 0.82 FADHFADH2 2NADHNADH2 2 FMN CoQ Cyt-b Cyt-c1 Cyt-c Cyt-a Cyt-a3 O2图图5-3 5-3 氧化磷酸化示意图氧化磷酸化示意图ADPATP 氢原子（或氢质子与电子）的传递，是由氧化氢原子（或氢质子与电子）的传递，是由氧化-还原还原电位小的一端向氧化电位小的一端向氧化-还原电位大的一端进行。因为，还原电位大的一端进行。因为，氧化氧化-还原电位小的还原能力较强，氧化还原电位小的还原能力较强，氧化-还原电位大还原电位大的氧化能力较强。的氧化能力
9、较强。生物氧化中生成水示意图六、生物氧化中六、生物氧化中ATPATP的生成的生成 生物氧化中逐步释放的能量约生物氧化中逐步释放的能量约40%40%用用以合成以合成ATPATP以有效利用。以有效利用。ATPATP的合成方式包括的合成方式包括:底物水平磷酸化底物水平磷酸化 氧化磷酸化。氧化磷酸化。（一）底物水平磷酸化（一）底物水平磷酸化 生物氧化中由于脱氢或脱水生物氧化中由于脱氢或脱水反应，引起底物分子内部能反应，引起底物分子内部能量重新排布，可分别形成三量重新排布，可分别形成三个高能化合物个高能化合物:1,31,3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A
10、 A 它们在水解时所释放的自它们在水解时所释放的自由能分别是由能分别是49.449.4、61.961.9和和34.2KJmol34.2KJmol-1-1。而。而ATPATP末端高能末端高能磷酸键的形成仅需要吸收磷酸键的形成仅需要吸收30.55 30.55 KJ.molKJ.mol-1-1。所以上述三个高能化合物均所以上述三个高能化合物均可使可使ADPADP磷酸化再合成磷酸化再合成ATPATP。这种直接由代谢物分子的这种直接由代谢物分子的高能磷酸键（硫酯键）转移高能磷酸键（硫酯键）转移给给ADPADP生成生成ATPATP的方式，称为的方式，称为底物水平磷酸化，简称底物底物水平磷酸化，简称底物磷酸
11、化磷酸化1,3-二磷酸二磷酸 甘油酸甘油酸O=CCO HC H2POP POP POADP ATP 磷酸甘油酸激磷酸甘油酸激酶酶 3-磷酸甘油磷酸甘油酸酸 C O O HCO HC H2POP PO（二）氧化磷酸化（二）氧化磷酸化 代谢物脱下的氢，经特定的共代谢物脱下的氢，经特定的共轭氧化轭氧化-还原对组成的递氢、递电子还原对组成的递氢、递电子体系传递，逐级氧化最后与氧结合体系传递，逐级氧化最后与氧结合生成水，因氧化生成水，因氧化-还原电位的变化伴还原电位的变化伴有能量的释放，使有能量的释放，使ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP的过程称为氧化磷酸化。又叫偶联磷的过程称为氧化磷酸化。又
12、叫偶联磷酸化。酸化。FADH2氧化呼吸链氧化呼吸链NADH氧化呼吸链氧化呼吸链 ATPATP ATP 伴随氢原子（或氢质子与电子）伴随氢原子（或氢质子与电子）的传递，在氧化的传递，在氧化-还原电位的变化大还原电位的变化大约约0.2V0.2V的区间内，所释放的自由能即的区间内，所释放的自由能即可使一分子可使一分子ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP。由于递氢、递电子途径的不同由于递氢、递电子途径的不同，每分子每分子NADH+HNADH+H+可伴随生成可伴随生成3 3分子分子ATPATP每分子每分子FADHFADH2 2只伴随生成只伴随生成2 2分子分子ATP.ATP.第三节第三节 运动时
13、的无氧代谢供能运动时的无氧代谢供能 大强度剧烈运动时，骨骼大强度剧烈运动时，骨骼肌可利用磷酸肌酸、糖酵解释放肌可利用磷酸肌酸、糖酵解释放能量合成能量合成ATP,ATP,并分别构成磷酸原并分别构成磷酸原供能系统和糖酵解供能系统供能系统和糖酵解供能系统.由于由于以上两种代谢过程都不利用氧，以上两种代谢过程都不利用氧，因此统称为无氧代谢。因此统称为无氧代谢。一、磷酸原供能系统一、磷酸原供能系统 ATPATP、CPCP分子内均含有高能磷酸键，在分子内均含有高能磷酸键，在供能代谢中，均能通过转移磷酸基团过供能代谢中，均能通过转移磷酸基团过程释放能量，所以将程释放能量，所以将ATPATP、CPCP分解反应
14、组分解反应组成的供能系统称作成的供能系统称作磷酸原供能系统磷酸原供能系统。（一）磷酸肌酸的分子结构与功能（一）磷酸肌酸的分子结构与功能1 1磷酸肌酸的分子结构磷酸肌酸的分子结构图图5-4 5-4 磷酸肌酸生成简图磷酸肌酸生成简图2 2磷酸肌酸磷酸肌酸（CPCP）的功能的功能 CP CP和和ATPATP同为高能磷酸化合物，同为高能磷酸化合物，但骨骼肌收缩蛋白不能直接利用但骨骼肌收缩蛋白不能直接利用CPCP分分解释放的能量，所以，解释放的能量，所以，CPCP不是骨骼肌不是骨骼肌的直接能源物质而是高能磷酸基团的的直接能源物质而是高能磷酸基团的贮存库贮存库。CPCP主要存在于肌肉和脑组织主要存在于肌肉
15、和脑组织中，是储存于细胞内首先供应中，是储存于细胞内首先供应ATPATP再再合成的能量物质合成的能量物质 CKCP+ADP C+ATP3 3磷酸原供能系统磷酸原供能系统（1 1）概念概念 ATPATP、CPCP分子内均含有高能磷分子内均含有高能磷酸键，在供能代谢中，均能通过酸键，在供能代谢中，均能通过转移磷酸基团过程释放能量，所转移磷酸基团过程释放能量，所以将以将ATPATP、CPCP分解反应组成的供分解反应组成的供能系统称作磷酸原供能系统。能系统称作磷酸原供能系统。（2 2）磷酸原系统供能过程）磷酸原系统供能过程 （3 3）磷酸原系统供能特点）磷酸原系统供能特点 启动启动运动开始时最早起动，
16、最快利用，具有快速供能的特点。运动开始时最早起动，最快利用，具有快速供能的特点。功率功率最大功率输出。短时间极量运动时，磷酸原系统的最大输最大功率输出。短时间极量运动时，磷酸原系统的最大输出功率可达每千克干肌每秒出功率可达每千克干肌每秒1 163630 0毫摩尔毫摩尔PP。持续时间持续时间可维持最大供能强度运动时间约可维持最大供能强度运动时间约6868秒钟。秒钟。运动项目运动项目与速度、爆发力关系密切。短跑、投掷、跳跃、举重及柔与速度、爆发力关系密切。短跑、投掷、跳跃、举重及柔道等项目的运动。道等项目的运动。供能方式供能方式无需氧参与，直接水解无需氧参与，直接水解ATPATP中高能磷酸键，或由
17、中高能磷酸键，或由CPCP传至传至ATPATP后直接水解。胞液进行。后直接水解。胞液进行。（4 4）不同强度运动时磷酸原贮）不同强度运动时磷酸原贮量的变化量的变化（1）极量运动至力竭时，）极量运动至力竭时，CP储量接近耗尽，达安静值储量接近耗尽，达安静值的的3以下，而以下，而ATP储量不会低于安静值的储量不会低于安静值的60。这。这时，时，CP分解是分解是ATP合成的基本途径。合成的基本途径。（2）当以）当以75最大摄氧量强度持续运动时达到疲劳时，最大摄氧量强度持续运动时达到疲劳时，CP储量可降到安静值的储量可降到安静值的20左右，左右，ATP储量则略低储量则略低于安静值。这时，于安静值。这时
18、，ATP合成由合成由CP分解提供外，主要由分解提供外，主要由糖酵解和糖的有氧氧化提供。糖酵解和糖的有氧氧化提供。（3）当以低于）当以低于60最大摄氧量强度运动时，最大摄氧量强度运动时，CP储量几储量几乎不下降。这时，乎不下降。这时，ATP合成途径主要靠糖、脂肪的有合成途径主要靠糖、脂肪的有氧代谢提供。氧代谢提供。(5).(5).运动训练对磷酸原系统的影响运动训练对磷酸原系统的影响 （1）运动训练可以明显提高ATP酶活性（2）速度训练可以提高肌酸激酶CK活性（3）运动训练使骨骼肌CP贮量明显增加（4）运动训练对骨骼肌内ATP贮量影响 不明显 糖原或葡萄糖在无氧条件下糖原或葡萄糖在无氧条件下 生成
19、乳酸的过程为糖的无氧分解，生成乳酸的过程为糖的无氧分解，因和生醇发酵的过程极相似，故因和生醇发酵的过程极相似，故 习惯上被称为习惯上被称为糖酵解。糖酵解。一、糖酵解供能的过程一、糖酵解供能的过程第一阶段：第一阶段：1 1，6 6一二磷酸果糖生成一二磷酸果糖生成 1、葡萄糖磷酸化生成、葡萄糖磷酸化生成6-磷酸葡萄糖（磷酸葡萄糖（G-6-P）葡萄糖该步反应消耗一分子葡萄糖该步反应消耗一分子ATP,糖原该步反应不消耗糖原该步反应不消耗ATP。2、G-6-P异构化，生成异构化，生成6-磷酸果糖（磷酸果糖（F-6-P）3、F-6-P磷酸化，生成磷酸化，生成1，6-二磷酸果糖（二磷酸果糖（F-1、6-2P
20、）该步反应再消耗一分子该步反应再消耗一分子ATP第二阶段：磷酸丙糖生成第二阶段：磷酸丙糖生成 4、F-1、6-2P裂解成裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮 5、磷酸三碳糖的异构化磷酸三碳糖的异构化第三阶段：丙酮酸生成第三阶段：丙酮酸生成6、3-磷酸甘油醛氧化生成磷酸甘油醛氧化生成1，3-二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 7、1，3-二磷酸甘油酸氧化生成二磷酸甘油酸氧化生成3-磷酸甘油酸和磷酸甘油酸和ATP 8、3-磷酸甘油酸转变成磷酸甘油酸转变成2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸9、2-磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸磷酸甘油酸脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸10、磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移
21、给磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP形成形成ATP和丙酮酸和丙酮酸 意义：以上意义：以上10步是糖代谢的共同途径步是糖代谢的共同途径第四阶段：乳酸生成第四阶段：乳酸生成 至此，每分子葡萄糖生成至此，每分子葡萄糖生成2 2分子乳酸分子乳酸。1 1ATPATP生成方式生成方式 糖酵解反应中，形成了两个高能磷酸化合物糖酵解反应中，形成了两个高能磷酸化合物 1 1，3 3一二磷酸甘油酸一二磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸ATPATP则由上述两个高能磷酸化合物则由上述两个高能磷酸化合物通过通过底物磷酸化底物磷酸化方式生成。方式生成。（二）糖酵解中（二）糖酵解中ATPATP的生成的生成 2
22、2 ATPATP生成数量生成数量w 每分子葡萄糖经酵解生成两分子乳酸，每分子葡萄糖经酵解生成两分子乳酸，期间有两个分子期间有两个分子1 1，3-3-二磷酸甘油酸和两分二磷酸甘油酸和两分子磷酸烯醇式丙酮酸生成，通过底物磷酸子磷酸烯醇式丙酮酸生成，通过底物磷酸化、生成化、生成4 4分子分子ATPATP。但由于葡萄糖及。但由于葡萄糖及6-6-磷磷酸果糖活化时消耗两分子酸果糖活化时消耗两分子ATPATP，所以由葡萄，所以由葡萄糖开始的酵解过程，净获糖开始的酵解过程，净获2 2分子分子ATPATP。w 反应如果从肌糖原开始，每个葡萄糖单反应如果从肌糖原开始，每个葡萄糖单位生成位生成4 4分子分子ATPA
23、TP，由于活化过程只消耗，由于活化过程只消耗1 1分分子子ATPATP，故而净获，故而净获3 3分子分子ATPATP。启动启动 全力运动全力运动3060秒秒 功率功率 每千克干肌每秒每千克干肌每秒1毫摩尔毫摩尔 持续持续 时间时间 维持维持3030秒到秒到2 2分钟以内最大强度分钟以内最大强度运动。运动。实践实践 意义意义 速度、速度耐力项目；速度、速度耐力项目；2001500米跑、米跑、100200米游泳，米游泳，短距离速滑等项目；摔跤、柔道、短距离速滑等项目；摔跤、柔道、拳击、武术等。拳击、武术等。三三 运动时糖酵解供能运动时糖酵解供能第四节第四节 人体运动时的有氧代谢供能人体运动时的有氧
24、代谢供能一、糖有氧氧化供能一、糖有氧氧化供能 糖原或葡萄糖在有氧条件下彻糖原或葡萄糖在有氧条件下彻底氧化生成二氧化碳和水，并合成底氧化生成二氧化碳和水，并合成大量大量ATPATP的过程称的过程称糖的有氧氧化糖的有氧氧化。（一）糖有氧氧化的基本过程（一）糖有氧氧化的基本过程 1 1细胞质内反应阶段细胞质内反应阶段丙酮酸的生成丙酮酸的生成 反应过程及参与的酶与糖酵解中丙酮酸的生反应过程及参与的酶与糖酵解中丙酮酸的生成完全相同。成完全相同。但但33磷酸甘油醛脱氢氧化所生成的磷酸甘油醛脱氢氧化所生成的NADHHNADHH+不使丙酮酸还原，而经不同方式进入线不使丙酮酸还原，而经不同方式进入线粒体继续氧化
25、粒体继续氧化2 2线粒体内反应阶段线粒体内反应阶段（1 1）乙酰辅酶）乙酰辅酶A A的生成：的生成：丙酮酸+NAD+CoA 乙酰CoA+NADH+H+CO2 丙酮酸脱氢酶复合体（2 2）乙酰辅酶）乙酰辅酶A A进入三羧酸循环氧化脱羧进入三羧酸循环氧化脱羧 乙酰辅酶乙酰辅酶A A与草酰乙酸缩合成柠檬酸，经一与草酰乙酸缩合成柠檬酸，经一系列脱氢、脱羧等反应，又以生成草酰乙酸终系列脱氢、脱羧等反应，又以生成草酰乙酸终结结,所构成的循环称为所构成的循环称为三羧酸循环。三羧酸循环。糖的有氧氧化代谢过程中，每分子葡萄糖的有氧氧化代谢过程中，每分子葡萄糖通过六个中间代谢产物共十二次脱氢，糖通过六个中间代谢产
26、物共十二次脱氢，分别生成分别生成10NADH+H+和和2FADH2。（3 3）氢的代谢去路）氢的代谢去路 经经NADH+HNADH+H+和和FADHFADH2 2所携带的氢分别通所携带的氢分别通过递氢、递电子体系最终与氧化合生成过递氢、递电子体系最终与氧化合生成水，完成了糖的彻底氧化水，完成了糖的彻底氧化 2 2ATPATP生成数量生成数量底物磷酸化底物磷酸化:1,3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 ADP ATP 3磷酸甘油酸磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸磷酸烯醇式丙酮酸 ADP ATP ADP ATP 丙酮酸丙酮酸 琥珀酰辅酶琥珀酰辅酶A+Pi A+Pi ADP ATP ADP ATP 琥珀酸琥珀酸
27、+辅酶辅酶A A 3ATP 3ATP2=6 ATP2=6 ATP氧化磷酸化氧化磷酸化:每分子葡萄糖共有12次脱氢氧化，生成10分子NADH+H+和2分子FADH2，可伴随生成ATP数为：103ATP+22ATP=34 ATP ATP总数=6 ATP+34 ATP-2 ATP=38 ATP每分子葡萄糖经有氧氧化可净获38分子ATP二、三酯酰甘油氧化供能二、三酯酰甘油氧化供能（一）三酯酰甘油水解（一）三酯酰甘油水解 三酯酰甘油在酶的作用下水解为甘油和脂肪酸三酯酰甘油在酶的作用下水解为甘油和脂肪酸RCCHCH2CH2OCROOCOROHO CHCH2CH2OHOHRCOHOO3+激素敏感脂肪酶H2O
28、3+脂肪甘油脂肪酸（三）脂肪酸的分解代谢（三）脂肪酸的分解代谢1 1脂肪酸活化脂肪酸活化 在线粒体外膜，经酰基辅酶在线粒体外膜，经酰基辅酶A A合成酶催合成酶催化，在消耗化，在消耗ATPATP的条件下，脂肪酸与辅酶的条件下，脂肪酸与辅酶结合，生成脂肪酰辅酶结合，生成脂肪酰辅酶A A2 2脂肪酰辅酶脂肪酰辅酶A A进入线粒体进入线粒体3 3脂肪酰脂肪酰CoACoA的的 氧化氧化再脱氢再脱氢硫解硫解加水加水脱氢脱氢4.乙酰乙酰CoA的去路的去路 在肝外组织，脂肪酸氧化生成的在肝外组织，脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶乙酰辅酶A A加入三羧酸循环彻底氧化加入三羧酸循环彻底氧化 在肝内，生成酮体参与代谢在肝内
29、，生成酮体参与代谢乙酰乙酰CoACoA三羧酸循环三羧酸循环COCO2 2+H+H2 2O O脂肪酸氧化的脂肪酸氧化的ATPATP生成数可依下式计生成数可依下式计算算：n n2 21 1（）5 5+2 2n n12121 1-氧化的次数氧化的次数生成的乙酰生成的乙酰CoA数数脂肪酸活化消耗脂肪酸活化消耗的的ATP数数三、蛋白质氧化供能三、蛋白质氧化供能 （一）蛋白质作为能源物质分解代谢时，首先（一）蛋白质作为能源物质分解代谢时，首先水解为氨基酸。水解为氨基酸。(二）氨基酸的脱氨基作用。二）氨基酸的脱氨基作用。氨 基 酸 经 酶 促 反 应氨 基 酸 经 酶 促 反 应,脱 去 氨 基 生 成 氨
30、脱 去 氨 基 生 成 氨 和相应的和相应的-酮酸。酮酸。（三）（三）酮酸最终进入三羧酸循环彻底氧化，酮酸最终进入三羧酸循环彻底氧化，生成生成COCO2 2和和H H2 2O O并释放能量合成并释放能量合成ATP;ATP;氨则在肝脏氨则在肝脏内合成尿素，经肾随终尿排出内合成尿素，经肾随终尿排出四、运动时的有氧代谢供能系统四、运动时的有氧代谢供能系统 有氧代谢供能系统中，糖在体内利用较多，有氧代谢供能系统中，糖在体内利用较多，大强度运动大强度运动2小时左右，肌糖原极大消耗。小时左右，肌糖原极大消耗。三酯酰甘油贮量丰富三酯酰甘油贮量丰富,理论供运动时间不理论供运动时间不限，但其氧化对糖有依赖性，且
31、受氧利用率的限，但其氧化对糖有依赖性，且受氧利用率的影响。总之，运动时甘油三酯供能的重要性随影响。总之，运动时甘油三酯供能的重要性随运动强度的增大而降低，随运动持续时间的延运动强度的增大而降低，随运动持续时间的延长而增高。长而增高。蛋白质在长于蛋白质在长于3030分钟的激烈运动中参与供分钟的激烈运动中参与供能，但最多不超过总耗能的能，但最多不超过总耗能的18%.18%.有氧代谢供能系统的输出功率较其它有氧代谢供能系统的输出功率较其它两个系统低。两个系统低。其中糖有氧氧化的最大输出功率约为糖酵解供能系统的50%，脂肪酸氧化的最大输出功率仅为糖有氧氧化的50%。因此该系统不能维持高强度、高功率的运
32、动。有氧代谢供能是数分钟以上耐力性运动项目的基本供能系统，对速度和力量型运动而言，提高有氧代谢能力，起着改善运动肌代谢和加速疲劳恢复的作用。第五节第五节 运动时能量的释放和利用运动时能量的释放和利用 一、运动时供能系统的动用特点一、运动时供能系统的动用特点（一）供能系统的输出功率供能系统的输出功率各种供能物质利用时，由于代谢途径不同，释放能量合成ATP的速度及数量不同，致使各供能系统的输出功率不同。燃料利用燃料利用最大输出功率最大输出功率（毫摩尔（毫摩尔PP千克干千克干肌肌秒）秒）可供运动时间可供运动时间 ADP+CPATP+CADP+CPATP+C1.63.068秒GnHLGnHL1.030
33、60秒达最大速率GnCOGnCO2 2+H+H2 2O O0.51.52小时FFACOFFACO2 2+H+H2 2O O0.25不限时间人体骨骼肌利用各种供能物质时输出的最大功率值。在单位时间内，高能磷酸化合物分解释放的能量至少是糖酵解的二倍，糖有氧代谢途径产生的高能磷酸化合物的最大速率也只是经糖酵解途径产能的50%，而脂肪酸氧化产能仅仅是糖有氧代谢的一半。（二）（二）供能系统的相互关系1运动中基本不存在任何一种能量物质单独供能的情况，肌肉可以利用所有能量物质，只是时间、顺利和相对比率随运动状况而异，不是同步利用。如100米跑，属极量强度、以磷酸原供能为主的项目，磷酸原供能比例愈大，输出功率
34、愈大，愈利于速度的提高。但在数秒内，肌乳酸浓度就迅速升高，表明糖酵解几乎同步地开始供能，且肌细胞内肌红蛋白所贮存的氧仍可供肌肉进行有限的糖有氧氧化。而以有氧代谢供能为主的马拉松跑，在运动开始时，依然是磷酸原首先投入供能，途中的加速跑及终点的冲刺跑为了发挥较大速度，依然要通过输出功率较高的糖酵解供能完成。2三种供能系统最大功率输出的顺序由大到小依次为磷酸原系统糖酵解系统糖有氧氧化脂肪酸有氧氧化，且分别依近50%的速率依次递减。3当以最大输出功率运动时，各系统能维持的运动时间是：磷酸原系统供极量强度运动68秒；糖酵解系统供最大强度运动3090秒，可维持2分以内；3分钟以上的运动，能量需求主要依赖有
35、氧代谢途径，短时间激烈运动中，糖是重要细胞燃料。运动时间愈长强度愈小，三酯酰甘油氧化供能的比例愈大。在超过30分钟的激烈运动中，蛋白质也参与供能，但供能量不超过总耗能的20%。所以，在肌肉的能量代谢中，各种能量物质的选择性利用完全依赖于运动强度和运动的持续时间。4由于运动中磷酸原系统ATP、CP的恢复及糖酵解系统中的乳酸的清除最终需依靠有氧代谢系统才能完成，因此，有氧代谢供能系统是无氧代谢供能系统的基础。作业题作业题1、简述ATP的生成方式.2、磷酸原系统供能的特点是什么？3 3、糖有氧氧化中、糖有氧氧化中ATPATP生成方式有哪几种？生成数生成方式有哪几种？生成数量是多少？量是多少？思考题思考题1 1、比较糖有氧氧化和无氧氧化的异同、比较糖有氧氧化和无氧氧化的异同.讨论题1、为什么说ATP 是体内能量释放、贮存、转移和利用的核心物质？
