運動生物化學(xué)第04章運動時的物質(zhì)代謝與能量代謝ppt課件

1、第四章第四章 運動時的物質(zhì)代謝和能量代謝運動時的物質(zhì)代謝和能量代謝w w 物質(zhì)代謝是生物體內(nèi)各種化學(xué)反響w過程的總稱，包括分解代謝和合成代謝，w是實現(xiàn)各種生命活動的根底。w 伴隨物質(zhì)代謝過程所發(fā)生的能量的w釋放、轉(zhuǎn)移、儲存和利用，稱為能量代謝。w 能量代謝的中心是ATPADP循環(huán)。第一節(jié)第一節(jié) 能量代謝概述能量代謝概述w 一、高能化合物w 一概念w 水解時釋放的規(guī)范自在能用G0KJmol-1表示高于20.92kJ/mol5.4千卡/mol的化合物，稱為高能化合物。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ATP二磷酸腺苷ADP磷酸肌酸CP磷酸烯醇式丙酮酸1,3一二磷酸甘油酸

2、琥珀酰輔酶A二、人體能量代謝的中心：二、人體能量代謝的中心： ATP-ADP ATP-ADP 循環(huán)循環(huán)一一 三磷酸腺苷三磷酸腺苷ATPATP的分的分 子組成與子組成與構(gòu)造構(gòu)造 二ATP的供能-水解反響 普通由ATP酶催化ATP末端的高能磷酸鍵水解釋放能量。 ATP+H20-ADP+Pi+30.6KJ/Mol 生理條件下51.6KJ/Mol 特殊情況下，ADP末端的高能磷酸鍵也可水解釋放能量。 ADP+H20-AMP+Pi+30.6KJ/Mol運動時，肌肉運動時，肌肉ATP利用的部位與作用利用的部位與作用1肌球蛋白即肌凝蛋白肌球蛋白即肌凝蛋白ATP酶耗費酶耗費ATP，引起肌絲相對滑動和肌肉收縮做

3、功；，引起肌絲相對滑動和肌肉收縮做功；2肌質(zhì)網(wǎng)膜上鈣泵肌質(zhì)網(wǎng)膜上鈣泵(Ca-ATP酶酶)耗費耗費ATP，轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運 Ca2+，調(diào)理肌肉松弛；，調(diào)理肌肉松弛；3肌膜上鈉泵肌膜上鈉泵(Na，K-ATP酶酶)耗費耗費ATP，轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)運 Na+K+離子，調(diào)理膜電位。離子，調(diào)理膜電位。 肌絲滑行原理肌絲滑行原理三三ATPATP的再合成的再合成-ADP-ADP的磷酸化的磷酸化ATPATP再合成根本上是再合成根本上是ATPATP水解過程的水解過程的逆轉(zhuǎn)：逆轉(zhuǎn)： ADP + Pi+ ADP + Pi+ 能量能量 ATP + H2O ATP + H2O細(xì)胞中可提供能量使細(xì)胞中可提供能量使ATPATP再合成的途再合成

4、的途徑徑: :1 ATPCP1 ATPCP的相互作用的相互作用; ;2 2 糖的無氧分解糖的無氧分解糖酵解糖酵解; ; 3 3 糖、三酯酰甘油和蛋白質(zhì)的糖、三酯酰甘油和蛋白質(zhì)的 有氧代謝有氧代謝 四) ATP-ADP循環(huán)氧化氧化營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)O2能量能量CO2.H2OATPADP+Piii能量能量生物合成生物合成神經(jīng)傳送神經(jīng)傳送代謝反響代謝反響肌肉收縮肌肉收縮信息傳送信息傳送吸收分泌吸收分泌第二節(jié)第二節(jié) 生物氧化生物氧化 一、生物氧化的概念一、生物氧化的概念 營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化成營養(yǎng)物質(zhì)在生物體內(nèi)氧化成水和二氧化碳并釋放能量的過程水和二氧化碳并釋放能量的過程稱為生物氧化。稱為生物氧化。

5、包括物質(zhì)的分解和產(chǎn)能兩個包括物質(zhì)的分解和產(chǎn)能兩個部分。部分。 二、生物氧化的特點二、生物氧化的特點 一一 生物氧化是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)展的酶促生物氧化是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)展的酶促 反響過程。主要在細(xì)胞的線粒體完成。反響過程。主要在細(xì)胞的線粒體完成。 二二 生物氧化在溫暖的條件下生物氧化在溫暖的條件下370C370C、 近中性近中性PHPH含水環(huán)境進(jìn)展。含水環(huán)境進(jìn)展。 三生物氧化的方式首先是脫氫，脫下三生物氧化的方式首先是脫氫，脫下 的氫由載體的氫由載體NAD+NAD+或或FADFAD傳送給氧并生成水。傳送給氧并生成水。 四四 生物氧化中能量逐漸釋放，并通生物氧化中能量逐漸釋放，并通 過與過與ADPADP磷酸化偶聯(lián)

6、，轉(zhuǎn)換成生物體可直磷酸化偶聯(lián)，轉(zhuǎn)換成生物體可直 接利用的生物能接利用的生物能ATPATP。 三三 、生物氧化的途徑、生物氧化的途徑 生物氧化由許多特定的酶促反響有序銜接的延續(xù)化學(xué)反響過程。糖、三酯酰甘油和蛋白質(zhì)的生物氧化途徑雖有別，但根本可分為三個階段表表5-2 5-2 生物氧化途徑生物氧化途徑糖糖脂肪脂肪 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)能量能量O2CO2和和H2OADP+Pi熱能熱能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構(gòu)成的二氧化碳由生物氧化中構(gòu)成的中間產(chǎn)物中間產(chǎn)物: : 丙酮酸、丙酮酸、 異檸檬酸、異檸檬酸、 - -酮戊二酸酮戊二酸 等有機酸脫羧反響生成。等有機

7、酸脫羧反響生成。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，代謝物在脫氫酶的催化下脫氫氧化，脫下的氫由脫氫輔酶NAD+或FAD攜帶并在線粒體內(nèi)膜經(jīng)有序陳列的一系列遞氫、遞電子體被稱為呼吸鏈的傳送逐級氧化，最終與被激活的氧結(jié)合為水，完成了徹底的氧化過程。 氧化-復(fù)原電位 EO-0.32 -0.30 0.1 0.07 0.22 0.25 0.29 0.39 0.82 FADH2NADH2 FMN CoQ Cyt-b Cyt-c1 Cyt-c Cyt-a Cyt-a3 O2NADH2 FMN CoQ Cyt-b Cyt-c1 Cyt-c Cyt-a Cyt-a3 O2圖圖5-3 5-3

8、 氧化磷酸化表示圖氧化磷酸化表示圖ADPATP 氫原子或氫質(zhì)子與電子的傳送，是由氧化氫原子或氫質(zhì)子與電子的傳送，是由氧化- -復(fù)原復(fù)原電位小的一端向氧化電位小的一端向氧化- -復(fù)原電位大的一端進(jìn)展。由于，復(fù)原電位大的一端進(jìn)展。由于，氧化氧化- -復(fù)原電位小的復(fù)原才干較強，氧化復(fù)原電位小的復(fù)原才干較強，氧化- -復(fù)原電位大復(fù)原電位大的氧化才干較強。的氧化才干較強。生物氧化中生成水表示圖六、生物氧化中六、生物氧化中ATPATP的生成的生成 生物氧化中逐漸釋放的能量約40%用以合成ATP以有效利用。 ATP的合成方式包括: 底物程度磷酸化 氧化磷酸化。一底物程度磷酸化一底物程度磷酸化 生物氧化中由于

9、脫氫或脫水生物氧化中由于脫氫或脫水反響，引起底物分子內(nèi)部能反響，引起底物分子內(nèi)部能量重新排布，可分別構(gòu)成三量重新排布，可分別構(gòu)成三個高能化合物個高能化合物: : 1,3 1,3二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 琥珀酰輔酶琥珀酰輔酶A A 它們在水解時所釋放的自它們在水解時所釋放的自由能分別是由能分別是49.449.4、61.961.9和和34.2KJmol-134.2KJmol-1。而。而ATPATP末端高末端高能能磷酸鍵的構(gòu)成僅需求吸收磷酸鍵的構(gòu)成僅需求吸收30.55 30.55 KJ. mol-1KJ. mol-1。 所以上述三個高能化合物均所以上述三個高能化合物

10、均可使可使ADPADP磷酸化再合成磷酸化再合成ATPATP。 這種直接由代謝物分子的這種直接由代謝物分子的高能磷酸鍵硫酯鍵轉(zhuǎn)移高能磷酸鍵硫酯鍵轉(zhuǎn)移給給ADPADP生成生成ATPATP的方式，稱為的方式，稱為底物程度磷酸化，簡稱底物底物程度磷酸化，簡稱底物磷酸化磷酸化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 代謝物脫下的氫，經(jīng)特定的共代謝物脫下的氫，經(jīng)特定的共軛氧化軛氧化- -復(fù)原對組成的遞氫、遞電子復(fù)原對組成的遞氫、遞

11、電子體系傳送，逐級氧化最后與氧結(jié)合體系傳送，逐級氧化最后與氧結(jié)合生成水，因氧化生成水，因氧化- -復(fù)原電位的變化伴復(fù)原電位的變化伴有能量的釋放，使有能量的釋放，使ADPADP磷酸化生成磷酸化生成ATPATP的過程稱為氧化磷酸化。又叫偶聯(lián)磷的過程稱為氧化磷酸化。又叫偶聯(lián)磷酸化。酸化。 FADH2氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈NADH氧化呼吸鏈氧化呼吸鏈 ATPATP ATP 伴隨氫原子或氫質(zhì)子與電子伴隨氫原子或氫質(zhì)子與電子的傳送，在氧化的傳送，在氧化- -復(fù)原電位的變化大復(fù)原電位的變化大約約0.2V0.2V的區(qū)間內(nèi)，所釋放的自在能即的區(qū)間內(nèi)，所釋放的自在能即可使一分子可使一分子ADPADP磷酸化生成磷酸化

12、生成ATPATP。 由于遞氫、遞電子途徑的不同，由于遞氫、遞電子途徑的不同， 每分子每分子NADH+H+NADH+H+可伴隨生成可伴隨生成3 3分子分子ATPATP每分子每分子FADH2FADH2只伴隨生成只伴隨生成2 2分子分子ATP.ATP.第三節(jié)第三節(jié) 運動時的無氧代謝供能運動時的無氧代謝供能 大強度猛烈運動時，骨骼大強度猛烈運動時，骨骼肌可利用磷酸肌酸、糖酵解肌可利用磷酸肌酸、糖酵解釋放釋放能量合成能量合成ATP,ATP,并分別構(gòu)成磷并分別構(gòu)成磷酸原酸原供能系統(tǒng)和糖酵解供能系統(tǒng)供能系統(tǒng)和糖酵解供能系統(tǒng). .由于由于以上兩種代謝過程都不利用以上兩種代謝過程都不利用氧，氧，因此統(tǒng)稱為無氧代

13、謝。因此統(tǒng)稱為無氧代謝。一、磷酸原供能系統(tǒng)一、磷酸原供能系統(tǒng) ATP、CP分子內(nèi)均含有高能磷酸鍵，在供能代謝中，均能經(jīng)過轉(zhuǎn)移磷酸基團過程釋放能量，所以將ATP、CP分解反響組成的供能系統(tǒng)稱作磷酸原供能系統(tǒng)。一磷酸肌酸的分子構(gòu)造與功能一磷酸肌酸的分子構(gòu)造與功能1 1磷酸肌酸的分子構(gòu)造磷酸肌酸的分子構(gòu)造圖圖5-4 5-4 磷酸肌酸生成簡圖磷酸肌酸生成簡圖2 2磷酸肌酸磷酸肌酸CPCP的功能的功能 CP和ATP同為高能磷酸化合物，但骨骼肌收縮蛋白不能直接利用CP分解釋放的能量，所以，CP不是骨骼肌的直接能源物質(zhì)而是高能磷酸基團的儲存庫。CP主要存在于肌肉和腦組織中，是儲存于細(xì)胞內(nèi)首先供應(yīng)ATP再合成

14、的能量物質(zhì) CKCP+ADP C + ATP3 3磷酸原供能系統(tǒng)磷酸原供能系統(tǒng)1 1 概念概念 ATP ATP、CPCP分子內(nèi)均含有高能磷分子內(nèi)均含有高能磷酸鍵，在供能代謝中，均能經(jīng)過酸鍵，在供能代謝中，均能經(jīng)過轉(zhuǎn)移磷酸基團過程釋放能量，所轉(zhuǎn)移磷酸基團過程釋放能量，所以將以將ATPATP、CPCP分解反響組成的供分解反響組成的供能系統(tǒng)稱作磷酸原供能系統(tǒng)。能系統(tǒng)稱作磷酸原供能系統(tǒng)。2 2磷酸原系統(tǒng)供能過程磷酸原系統(tǒng)供能過程 3 3磷酸原系統(tǒng)供能特點磷酸原系統(tǒng)供能特點 啟動啟動運動開始時最早起動，最快利用，具有快速供能的特點。運動開始時最早起動，最快利用，具有快速供能的特點。功率功率最大功率輸出。

15、短時間極量運動時，磷酸原系統(tǒng)的最大輸最大功率輸出。短時間極量運動時，磷酸原系統(tǒng)的最大輸出功率可達(dá)每千克干肌每秒出功率可達(dá)每千克干肌每秒1 163630 0毫摩爾毫摩爾PP。持續(xù)時間持續(xù)時間可維持最大供能強度運動時間約可維持最大供能強度運動時間約6868秒鐘。秒鐘。運動項目運動項目與速度、爆發(fā)力關(guān)系密切。短跑、投擲、跳躍、舉重及柔與速度、爆發(fā)力關(guān)系密切。短跑、投擲、跳躍、舉重及柔道等項目的運動。道等項目的運動。供能方式供能方式無需氧參與，直接水解無需氧參與，直接水解ATPATP中高能磷酸鍵，或由中高能磷酸鍵，或由CPCP傳至傳至ATPATP后直接水解。胞液進(jìn)行。后直接水解。胞液進(jìn)行。4 4不同強

16、度運動時磷酸原貯不同強度運動時磷酸原貯量的變化量的變化 1 1極量運動至力竭時，極量運動至力竭時，CPCP儲量接近儲量接近耗盡，達(dá)安靜值的耗盡，達(dá)安靜值的3 3以下，而以下，而ATPATP儲儲量不會低于安靜值的量不會低于安靜值的6060。這時，。這時，CPCP分解是分解是ATPATP合成的根本途徑。合成的根本途徑。2 2當(dāng)以當(dāng)以7575最大攝氧量強度繼續(xù)運動最大攝氧量強度繼續(xù)運動時到達(dá)疲勞時，時到達(dá)疲勞時，CPCP儲量可降到安靜值儲量可降到安靜值的的2020左右，左右，ATPATP儲量那么略低于安靜儲量那么略低于安靜值。這時，值。這時，ATPATP合成由合成由CPCP分解提供外，分解提供外，主

17、要由糖酵解和糖的有氧氧化提供。主要由糖酵解和糖的有氧氧化提供。3 3當(dāng)以低于當(dāng)以低于6060最大攝氧量強度運動最大攝氧量強度運動時，時，CPCP儲量幾乎不下降。這時，儲量幾乎不下降。這時，ATPATP合合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代謝提供。供。 (5).(5).運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響 1 1運動訓(xùn)練可以明顯提高運動訓(xùn)練可以明顯提高ATPATP酶活性酶活性 2 2速度訓(xùn)練可以提高肌酸激酶速度訓(xùn)練可以提高肌酸激酶CKCK活性活性 3 3運動訓(xùn)練使骨骼肌運動訓(xùn)練使骨骼肌CPCP貯量明顯添加貯量明顯添加 4 4運動訓(xùn)練對骨骼肌內(nèi)運動訓(xùn)練對骨

18、骼肌內(nèi)ATPATP貯量影響貯量影響 不明顯不明顯故故習(xí)慣上被稱為糖酵解。習(xí)慣上被稱為糖酵解。一、糖酵解供能的過程一、糖酵解供能的過程第一階段：第一階段：1，6一二磷酸果糖生一二磷酸果糖生成成 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 葡萄糖該步反響耗費一分子葡萄糖該步反響耗費一分子ATP,糖原該步反響不耗費糖原該步反響不耗費ATP。 2、 G-6-P異構(gòu)化，生成異構(gòu)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 該步反響再耗費一分子該步反響再耗費一分子ATP第二階段：磷酸丙糖生成第二階

19、段：磷酸丙糖生成 4 4、 F-1 F-1、6-2P6-2P裂解成裂解成3-3-磷酸甘油醛和磷酸甘油醛和磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮 5 5、 磷酸三碳糖的異構(gòu)化磷酸三碳糖的異構(gòu)化第三階段：丙酮酸生成第三階段：丙酮酸生成6 6、 3- 3-磷酸甘油醛氧化生成磷酸甘油醛氧化生成1 1，3-3-二磷二磷酸甘油酸酸甘油酸 7 7、 1 1，3-3-二磷酸甘油酸氧化生成二磷酸甘油酸氧化生成3-3-磷磷酸甘油酸和酸甘油酸和ATP ATP 8 8、 3- 3-磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成磷酸甘油酸轉(zhuǎn)變成2-2-磷酸甘油酸磷酸甘油酸9 9、 2- 2-磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式磷酸甘油酸脫水生成磷酸烯醇式丙酮酸丙酮酸10

20、、 磷酸烯醇式丙酮酸將磷?；D(zhuǎn)移給磷酸烯醇式丙酮酸將磷酰基轉(zhuǎn)移給ADP構(gòu)成構(gòu)成ATP和丙酮酸和丙酮酸 意義：以上意義：以上10步是糖代謝的共同途徑步是糖代謝的共同途徑第四階段：乳酸生成第四階段：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分子乳酸。分子乳酸。1 1ATPATP生成方式生成方式 糖酵解反響中，構(gòu)成了兩個高能磷酸化合物糖酵解反響中，構(gòu)成了兩個高能磷酸化合物 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那么由上述兩個高能磷酸化合物那么由上述兩個高能磷酸化合物經(jīng)過底物磷酸化方式生成。經(jīng)過底物磷酸化方式生成。二糖酵解中二糖酵解中AT

21、PATP的生成的生成 2 2 ATPATP生成數(shù)量生成數(shù)量 每分子葡萄糖經(jīng)酵解生成兩分子乳酸，期間有兩個分子1，3-二磷酸甘油酸和兩分子磷酸烯醇式丙酮酸生成，經(jīng)過底物磷酸化、生成4分子ATP。但由于葡萄糖及6-磷酸果糖活化時耗費兩分子ATP，所以由葡萄糖開場的酵解過程，凈獲2分子ATP。 反響假設(shè)從肌糖原開場，每個葡萄糖單位生成4分子ATP，由于活化過程只耗費1分子ATP，故而凈獲3分子ATP。 啟動啟動 全力運動全力運動3060秒秒 功率功率 每千克干肌每秒每千克干肌每秒1毫摩爾毫摩爾 持續(xù)持續(xù) 時間時間 維持維持3030秒到秒到2 2分鐘以內(nèi)最大強度分鐘以內(nèi)最大強度運動。運動。 實踐實踐

22、意義意義 速度、速度耐力項目；速度、速度耐力項目；2001500米跑、米跑、100200米游泳，米游泳，短距離速滑等項目；摔跤、柔道、短距離速滑等項目；摔跤、柔道、拳擊、武術(shù)等。拳擊、武術(shù)等。三三 運動時糖酵解供能運動時糖酵解供能第四節(jié)第四節(jié) 人體運動時的有氧代謝供能人體運動時的有氧代謝供能一、糖有氧氧化供能一、糖有氧氧化供能 糖原或葡萄糖在有氧條件下徹糖原或葡萄糖在有氧條件下徹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的過程稱糖的有氧氧化。的過程稱糖的有氧氧化。一糖有氧氧化的根本過程一糖有氧氧化的根本過程 1 1細(xì)胞質(zhì)內(nèi)反響階段細(xì)胞質(zhì)內(nèi)反響階段丙酮酸丙酮

23、酸的生成的生成 反響過程及參與的酶與糖酵解反響過程及參與的酶與糖酵解中丙酮酸的生成完全一樣。中丙酮酸的生成完全一樣。 但但33磷酸甘油醛脫氫氧化磷酸甘油醛脫氫氧化所生成的所生成的NADHH+NADHH+不使丙酮酸復(fù)不使丙酮酸復(fù)原，而經(jīng)不同方式進(jìn)入線粒體繼原，而經(jīng)不同方式進(jìn)入線粒體繼續(xù)氧化續(xù)氧化2 2線粒體內(nèi)反響階段線粒體內(nèi)反響階段w1 1乙酰輔酶乙酰輔酶A A的生成：的生成：w 丙酮酸丙酮酸 + NAD + NAD + CoA + CoA 乙酰乙酰CoA + NADH+HCoA + NADH+H + + CO2 CO2 w 丙酮酸脫氫酶復(fù)合體丙酮酸脫氫酶復(fù)合體w 2 2乙酰輔酶乙酰輔酶A A進(jìn)

24、入三羧酸循環(huán)氧化脫羧進(jìn)入三羧酸循環(huán)氧化脫羧w 乙酰輔酶乙酰輔酶A A與草酰乙酸縮合成檸檬酸，經(jīng)一系列與草酰乙酸縮合成檸檬酸，經(jīng)一系列脫氫、脫羧等反響，又以生成草酰乙酸終結(jié)脫氫、脫羧等反響，又以生成草酰乙酸終結(jié), ,所構(gòu)成的所構(gòu)成的循環(huán)稱為三羧酸循環(huán)。循環(huán)稱為三羧酸循環(huán)。糖的有氧氧化代謝過程中，每分子葡萄糖的有氧氧化代謝過程中，每分子葡萄糖經(jīng)過六個中間代謝產(chǎn)物共十二次脫氫，糖經(jīng)過六個中間代謝產(chǎn)物共十二次脫氫，分別生成分別生成10NADH+H+和和2FADH2。 3 3氫的代謝去路氫的代謝去路 經(jīng)經(jīng)NADH+H+NADH+H+和和FADH2FADH2所攜帶的所攜帶的氫分別經(jīng)過遞氫、遞電子體系最氫分

25、別經(jīng)過遞氫、遞電子體系最終與氧化合生成水，完成了糖的終與氧化合生成水，完成了糖的徹底氧化徹底氧化 2 2ATPATP生成數(shù)量生成數(shù)量底物磷酸化底物磷酸化: : 1,3 1,3二磷酸甘油酸二磷酸甘油酸 ADP ADP ATP 3ATP 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 A D P A D P ATP ATP 丙酮酸丙酮酸 琥 珀 酰 輔 酶琥 珀 酰 輔 酶 A + P i A D P A + P i A D P ATP ATP 琥珀酸琥珀酸+ +輔酶輔酶A A 3ATP 3ATP2=6 ATP2=6 ATP氧化磷酸化氧化磷酸化: : 每分子葡

26、萄糖共有每分子葡萄糖共有1212次次脫 氫 氧 化 ， 生 成脫 氫 氧 化 ， 生 成 1 01 0 分 子分 子NADH+H+NADH+H+和和2 2分子分子FADH2FADH2，可，可伴隨生成伴隨生成ATPATP數(shù)為：數(shù)為： 10 103ATP+23ATP+22ATP=34 2ATP=34 ATPATP ATP ATP總數(shù)總數(shù)=6 ATP+34 ATP-2 =6 ATP+34 ATP-2 ATP=38 ATPATP=38 ATP每分子葡萄糖經(jīng)有氧氧化可每分子葡萄糖經(jīng)有氧氧化可凈獲凈獲3838分子分子ATPATP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

27、三酯酰甘油在酶的作用下水解為甘油三酯酰甘油在酶的作用下水解為甘油和脂肪酸和脂肪酸RCCHCH2CH2OCROOCOROHO CHCH2CH2OHOHRCOHOO3+激素敏感脂肪酶H2O3+脂肪甘油脂肪酸三脂肪酸的分解代謝三脂肪酸的分解代謝1 1脂肪酸活化脂肪酸活化 在線粒體外膜，經(jīng)?；o酶在線粒體外膜，經(jīng)?；o酶A A合成酶催合成酶催化，在耗費化，在耗費ATPATP的條件下，脂肪酸與輔酶的條件下，脂肪酸與輔酶結(jié)合，生成脂肪酰輔酶結(jié)合，生成脂肪酰輔酶A A2 2脂肪酰輔酶脂肪酰輔酶A A進(jìn)入線粒體進(jìn)入線粒體3 3脂肪酰脂肪酰CoACoA的的 氧化氧化再脫氫再脫氫硫解硫解加水加水脫氫脫氫4. 乙酰

28、乙酰CoA的去路的去路 在肝外組織，脂肪酸氧化生成的在肝外組織，脂肪酸氧化生成的乙酰輔酶乙酰輔酶A A參與三羧酸循環(huán)徹底氧化參與三羧酸循環(huán)徹底氧化 在肝內(nèi)，生成酮體參與代謝在肝內(nèi)，生成酮體參與代謝乙酰乙酰CoACoA三羧酸循環(huán)三羧酸循環(huán)CO2 + H2OCO2 + H2O脂肪酸氧化的脂肪酸氧化的ATPATP生成數(shù)可依下式計生成數(shù)可依下式計算：算： n n2 21 1 5 5+ +2 2n n 12121 1-氧化的次數(shù)氧化的次數(shù)生成的乙酰生成的乙酰CoA數(shù)數(shù)脂肪酸活化耗費脂肪酸活化耗費的的ATP數(shù)數(shù)三、蛋白質(zhì)氧化供能三、蛋白質(zhì)氧化供能 一蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)分解代謝時，首先一蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)分

29、解代謝時，首先水解為氨基酸。水解為氨基酸。 ( (二氨基酸的脫氨基作用。二氨基酸的脫氨基作用。 氨 基 酸 經(jīng) 酶 促 反 響氨 基 酸 經(jīng) 酶 促 反 響 , , 脫 去 氨 基 生 成 氨脫 去 氨 基 生 成 氨 和相應(yīng)的和相應(yīng)的-酮酸。酮酸。三三酮酸最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化，酮酸最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)徹底氧化，生成生成CO2CO2和和H2OH2O并釋放能量合成并釋放能量合成ATP;ATP;氨那么在肝氨那么在肝臟內(nèi)合成尿素，經(jīng)腎隨終尿排出臟內(nèi)合成尿素，經(jīng)腎隨終尿排出四、運動時的有氧代謝供能系統(tǒng)四、運動時的有氧代謝供能系統(tǒng) 有氧代謝供能系統(tǒng)中，糖在體內(nèi)利用較多，有氧代謝供能系統(tǒng)中，糖在體內(nèi)利

30、用較多，大強度運動大強度運動2小時左右，肌糖原極大耗費。小時左右，肌糖原極大耗費。 三酯酰甘油貯量豐富三酯酰甘油貯量豐富,實際供運動時間不限，實際供運動時間不限，但其氧化對糖有依賴性，且受氧利用率的影響。但其氧化對糖有依賴性，且受氧利用率的影響。總之，運動時甘油三酯供能的重要性隨運動強總之，運動時甘油三酯供能的重要性隨運動強度的增大而降低，隨運動繼續(xù)時間的延伸而增度的增大而降低，隨運動繼續(xù)時間的延伸而增高。高。 蛋白質(zhì)在長于蛋白質(zhì)在長于30分鐘的猛烈運動中參與供能，分鐘的猛烈運動中參與供能，但最多不超越總耗能的但最多不超越總耗能的18%. 有氧代謝供能系統(tǒng)的輸出功率較其它兩個系有氧代謝供能系統(tǒng)

31、的輸出功率較其它兩個系統(tǒng)低。統(tǒng)低。其中糖有氧氧化的最大輸出功率約為糖酵解供能系統(tǒng)的50%，脂肪酸氧化的最大輸出功率僅為糖有氧氧化的50%。因此該系統(tǒng)不能維持高強度、高功率的運動。有氧代謝供能是數(shù)分鐘以上耐力性運開工程的根本供能系統(tǒng)，對速度和力量型運動而言，提高有氧代謝才干，起著改善運動肌代謝和加速疲勞恢復(fù)的作用。第五節(jié)第五節(jié) 運動時能量的釋放和利用運動時能量的釋放和利用 一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點一供能系統(tǒng)的輸出功率一供能系統(tǒng)的輸出功率各種供能物質(zhì)利用時，由于代謝途徑不同，釋各種供能物質(zhì)利用時，由于代謝途徑不同，釋放能量合成放能量合成ATPATP的速度及數(shù)量不同，致使各供的速度及數(shù)量不同，致使各供能系統(tǒng)的輸出功率不同。能系統(tǒng)的輸出功率不同。燃料利用燃料利用最大輸出功率最大輸出功率（毫摩爾（毫摩爾PP千克干千克干肌肌秒）秒） 可供運動時間可供運動時間 ADP+CPATP+CADP+CPATP+C1.63.068秒GnHLGnHL1.030