肌肉活動的能量供應

1、第一章：肌肉活動的能量供應 （一）填空題 1.實現(xiàn)機體各種生理活動所需的直接能源均來自的分解；而間接能源來自食物中 的分解代謝。 2.ATP再生成的代謝方式，可分為和兩種方式。 3.ATP再生成過程，通常包括和兩種方式。 4.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖殘基，經(jīng)酵解途經(jīng)，可凈生成ATP的mol數(shù)，分別為和。 5.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖殘基，經(jīng)有氧氧化途經(jīng)，可凈生成ATP的mol數(shù)，分別為和。 6.1moL的CP分解時，可凈生成moL的ATP。 7.磷酸原系統(tǒng)通常是指由細胞內(nèi)和等化合物組成。 8.無氧分解供能應包括 和 兩種能量系統(tǒng)。 9.短跑以 代謝供能為主，長跑則以 代

2、謝供能為主。 10.乳酸能系統(tǒng)的供能底物只能是和。 11.運動時，體內(nèi)以何種方式供能，主要取決于與的相互關系。 12.糖的呼吸商是；脂肪的呼吸商接近。 13.食物中三種能源物質，其氧熱價最高的是；而食物熱價最高的是。 14.糖在體內(nèi)的存在形式主要有 和 兩種。 15.把能量統(tǒng)一體的表示形式，可分為 和兩種。 16.食物在消化道內(nèi)的分解過程包括 和 兩種方式。 17.線粒體傳遞氫與氧化合的呼吸鏈主要有和兩條。 18.組織經(jīng)氧化分解脫下來的氫，經(jīng)NADH2呼吸鏈傳遞最終生成水時，ATP生成量為 經(jīng)FADH2呼吸鏈傳遞最終生成水時，ATP生成量為。 19.通常胃的機械性消化包括 和 兩種。 20.通

3、常小腸的機械性消化包括、和三種。 21.運動中影響肌肉能量代謝方式的因素，主要是 和 兩個變量因素。 （二）判斷題： 1.生物體內(nèi)的能量的釋放，轉移和利用等過程是以ATP為中心進行的。（） 2.劇烈運動開始階段，可使肌肉內(nèi)的ATP迅速下降，而后是CP迅速下降。（） 3.人體內(nèi)的能源物質，都能以有氧或無氧的分解方式來供能。（） 4.ATP和CP分子都有高能磷酸鍵，其斷裂釋放出來的能量，都可被機體直接利用。（） 5.在100m賽跑中，肌肉內(nèi)CP含量在開始階段迅速下降；而ATP含量變化不大。（） 6.蛋白質在劇烈運動中的供能比例占有重要作用。（） 7.當肌肉中糖原儲量增加時，可以通過調(diào)節(jié)作用再進入血

4、液使血糖水平升高。（） 8.糖和脂肪都能以酵解方式分解供能。（） 9.脂肪徹底氧化分解比糖徹底氧化分解產(chǎn)生的熱量多二倍多。（） 10.脂肪分解代謝的特點是：動員快、耗氧少、效率高。（） 11.糖分解代謝的特點是：動員慢、耗氧大、效率低。（） 12.血糖的恒定有賴于肝糖原和肌糖原的分解釋放進入血液。（ ） 13.酮體是脂肪酸在肝臟代謝中氧化不徹底的產(chǎn)物。（） 14.CP是ATP在細胞內(nèi)的一種儲存形式。（） 15.人體劇烈運動時，其PH值下降的主要原因是乳酸生成過多造成的。（） 16.氨基酸代謝脫下來的氨，大部分在腎臟合成尿素，最后以尿的形式排出體外。（） 17.脂肪的分解供能主要是脂肪酸在線粒體

5、內(nèi)徹底氧化分解實現(xiàn)的。（） 18.血脂異常，一般是指血漿內(nèi)的、等物質含量過高。（） 19.在能量供應充足時，CP合成所需能量直接來自糖、脂肪的氧化分解提供。（） 20.一般認為，運動中的能耗率與運動強度成負相關。（） （三）單選題 1.如果體重不變，機體代謝釋放的化學能除做外功外，其余部分最終轉化為熱能的占：（ ） A、60%B、70%C、80%D、100% 2.當機體主要依靠脂肪供能時，所測得的呼吸商接近：（ ） A、0.7B、0.8C、0.85D、1 3.劇烈運動中，當乳酸能系統(tǒng)供能加強時，所測得的呼吸商：（ ） A、接近1B、大于1C、接近0.8D、接近0.7 4.呼吸商接近1時，體內(nèi)主

6、要供能物質是：（ ） A、糖B、脂肪C、蛋白質D、糖和脂肪 5.了解體內(nèi)能源物質動用比例情況時，需要的指標是：（ ） A、食物的熱價B、氧熱價C、呼吸商D、吸氧量 6.氧熱價最高的營養(yǎng)物質是：（ ） A、脂肪B、糖類C、蛋白質D、維生素 7.食物熱價最高的營養(yǎng)物質是：（ ） A、糖B、脂肪C、蛋白質D、維生素 8.脂肪的熱價是：（ ） A、17.17KJ（4.1kcal）B、38.94KJ（9.3kcal）C、20.93KJ（5.0kcal）D、19.68KJ（4.7kcal） 9.糖的氧熱價是：（ ）A、20.93KJ（5.0kcal）B、19.68KJ（4.7kcal）C、18.84KJ（

7、4.5kcal）D、17.17KJ（4.1kcal） 10.磷酸原供能系統(tǒng)的輸出功率是：（ ）A、15Jkg-1s-1B、29.3Jkg-1s-1C、56Jkg-1s-1D、65Jkg-1s-1 11.磷酸原系統(tǒng)和乳酸能系統(tǒng)供能時的共同特點是：（ ）A、生成乳酸 B、產(chǎn)生大量的ATPC、生成H2O和CO2D、不需要氧 12.骨骼肌在無氧分解代謝時，G或Gn最終分解為：（ ）A、丙酮酸B、酮體C、乳酸 D、H2O和CO2 13.尿素的合成是蛋白質代謝脫下來的NH3在下列哪一部位形成的：（ ）A、腎臟B、肝臟C、心臟D、骨骼肌 14.酮體是脂肪代謝不徹底的產(chǎn)物，是在下列哪一部位形成的：（ ）A、腎

8、臟B、心臟C、肝臟D、骨骼肌 15.劇烈運動時，肌肉中含量明顯上升的物質是：（ ）A、CPB、乳酸C、水 D、CO2 16.劇烈運動時，肌肉中含量首先減少的物質是：（ ）A、ATPB、CPC、葡萄糖D、脂肪酸 17.在劇烈運動開始階段，骨骼肌中高能磷化物的變化情況是：（ ） A、CP含量變化不大B、ATP含量變化不大C、ATP含量迅速下降 D、CP生成增多 18.馬拉松跑的后期，能源物質利用的情況是：（ ） A、主要是糖類B、完全依靠脂肪C、糖類利用多于脂肪D、糖類利用低于脂肪19.800m跑在以運動時間為區(qū)分標準能量統(tǒng)一體的：（ ）A、一區(qū)B、二區(qū)C、三區(qū)D、四區(qū)20.素有血管清道夫之稱的脂

9、蛋白是下列哪一種：（ ）A、TCHB、LDLC、TG D、HDL （四）多選題： 1.運動中，糖和脂肪的動用程度和程序主要決定于：（ ）A、最大吸氧量B、運動強度C、負氧債能力 D、運動時間 2.下列運動中，由糖酵解供能為主的情況是：（ ） A、60m的加速跑B、長距離的終點沖刺跑時C、長距離賽跑中D、以最大速度完成400m跑 3.屬于乳酸能系統(tǒng)供能的特點有：（ ） A、供能的最大容量420KJkg-1B、功率輸出次之C、產(chǎn)生乳酸D、其代謝底物主要為Gn 4.屬于磷酸原系統(tǒng)的供能特點有： A、能量輸出功率很高B、無氧代謝C、ATP生成量少D、可供能時間長 5.屬于有氧氧化系統(tǒng)供能的特點有： A

10、、能量輸出功率很高B、ATP生成量很大C、需要氧的參與D、終產(chǎn)物是H2O和CO2 6.200m賽跑時，參與供能的能量系統(tǒng)主要是： A、非乳酸能系統(tǒng)B、有氧氧化系統(tǒng)C、乳酸能系統(tǒng)D、乳酸能系統(tǒng)和有氧氧化系統(tǒng) 7.在消耗同等量氧時，糖氧化分解釋放出來的熱量：A、比脂肪多B、效率高C、動員慢 D、比脂肪少8.脂肪徹底氧化分解時，比同等量的糖：A、耗氧少B、能量釋放多C、動員慢 D、產(chǎn)熱量少 9.根據(jù)以運動時間區(qū)分的能量統(tǒng)一體，屬于二區(qū)的運動項目是： A、100m跑B、400m跑C、馬拉松跑D、100m自由泳 10.血脂異常通常指下列哪幾種物質升高：A、HDLB、TCHC、LDLD、TG (五)名詞解

11、釋 1. 能量代謝 2. 能量統(tǒng)一體 3.消化與吸收4.脂肪動員 5.磷酸原系統(tǒng)6.乳酸能系統(tǒng)7.有氧氧化系統(tǒng)8.呼吸商9.食物熱價 10.氧熱價 （六）簡述題： 1.指出ATP分解與再合成途徑。 2.指出營養(yǎng)物質吸收的主要部位在小腸的原因。 3.指出糖在體內(nèi)存在的形式及血糖動態(tài)平衡的調(diào)節(jié)。 4.簡述糖的補充與糖的儲備在體育實踐中的意義。 5.簡述體育運動對脂肪代謝的影響。 6.簡述能量統(tǒng)一體理論在體育實踐中的應用。 （七）論述題： 1.試述糖與脂肪的代謝特點，運動中糖作為能源物質為什么優(yōu)于脂肪？ 2.比較三個能量系統(tǒng)的供能特征。 3.論述不同強度運動時三個能量系統(tǒng)供ATP再合成的動態(tài)關系？

12、4.試述肌肉活動時能量供應的代謝特征： 5.依據(jù)影響運動時能量代謝的因素，分析不同性質運動的能量供應。 參考答案 （一）填空題 1.ATP；糖、脂肪、蛋白質 2.有氧；無氧 3.底物水平磷酸化；氧化磷酸化 4.2；3 5.38；39 6.1 7.ATP；CP 8.磷酸原系統(tǒng)；乳酸能系統(tǒng) 9.無氧；有氧 10.葡萄糖；糖原 11.運動強度；運動時間 12.1；0.7 13.糖；脂肪 14.糖原；葡萄糖 15.以有氧和無氧供能百分比的表示形式；以運動時間為區(qū)分標準的表示形式 16.機械性消化；化學性消化 17.NADH2；FADH2 18.3；2 19.胃容受性舒張；胃蠕動 20.小腸緊張性收縮；

13、分節(jié)運動；小腸蠕動 21.運動強度；運動時間 （二）判斷題： 1.對 ;.錯 ;.錯 ;.錯 ;.對 ;.錯 ;.錯 ;.錯 ;.對 ;10.錯; 11.錯 ;12.錯 ;13.對 ;14.對 ;15.對 ;16.錯 ;17.對 ;18.錯 ;19.錯 ;20.錯 . （三）單選題 1.D ; 2.A ; 3.B ; 4.A ; 5.C ; 6.B ; 7.B ; 8.B ; 9.A ; 10.C; 11.D; 12.C; 13.B; 14.C; 15.B; 16.B; 17.B; 18.D; 19.C; 20.D. （四）多選題 1.B , D; 2.B，D ; 3.B，C，D ; 4.A，

14、B，C ; 5.B，C，D ; 6.A，C ; 7.A，B ; 8.B，C ; 9.B，D ; 10.B，C，D. (五）名詞解釋 1.把伴隨物質代謝發(fā)生的能量釋放、轉移和利用過程稱為能量代謝，它是以ATP為中心進行的。 2.運動生理學把完成不同類型的運動項目所需能量之間，以及各能量系統(tǒng)供應的途徑之間相互聯(lián)系所形成的整體，稱為能量統(tǒng)一體。它描述的是不同運動與能量系統(tǒng)不同途徑之間相對應的整體關系。 3.消化是指食物在消化道中被分解的過程。它包括機械性消化和化學性消化兩種方式。機械性消化是指通過消化道肌肉收縮活動將食物磨碎并與消化液充分混合，并將食物不斷向消化道遠端推送的過程。化學性消化是指通過消

15、化腺分泌的消化液中的各種消化酶，將大分子物質（如糖、脂肪及蛋白質）分解為小分子物質的過程。吸收是指食物中的某些成分或消化后的產(chǎn)物通過小腸上皮細胞進入血液或淋巴液的過程。 4當血液FFA水平下降時，儲存在脂肪細胞內(nèi)的脂肪在激素敏感脂肪酶的作用下，逐步分解為脂肪酸和甘油，釋放入血，以供給其它組織氧化利用，此過程稱為脂肪動員。 5磷酸原系統(tǒng)是指ATP、ADP和磷酸肌酸（CP）組成的系統(tǒng)，由于它們都屬高能磷酸化合物，故稱為磷酸原系統(tǒng)(ATP-CP系統(tǒng))。 6.乳酸能系統(tǒng)是指糖原或葡萄糖在細胞漿內(nèi)無氧分解生成乳酸過程中（又稱酵解），再合成ATP的能量系統(tǒng)。 7.有氧氧化系統(tǒng)是指糖、脂肪和蛋白質在細胞內(nèi)(

16、主要是線粒體內(nèi))徹底氧化成H2O和CO2 的過程中，再合成ATP的能量系統(tǒng)。 8.生理學把機體在同一時間內(nèi)呼出的CO2 量與攝入的O2量的比值稱為呼吸商。 9.食物熱價是指1g食物完全氧化分解時所產(chǎn)生的熱量(或卡價)。食物的熱價分為物理熱價和生物熱價。糖和脂肪的物理熱價與生物熱價是相等的，而蛋白質的生物熱價小于它的物理熱價。這是因為蛋白質在體內(nèi)不能被徹底氧化分解，其中有一部分以尿素的形式從尿中排泄出體外的原故。 10.營養(yǎng)物質在體內(nèi)氧化分解過程中，每消耗1升氧所產(chǎn)生的熱量稱為該物質的氧熱價。（六）簡述題 1.體內(nèi)一切生命活動所需的能量都直接來源于ATP的分解。ATP分解是Mg+2依賴式ATP酶

17、作用下，通過斷裂第二個高能磷酸鍵，生成ADP和磷酸，并釋放能量的過程。反應式如下： ATP-酶 ATP-ADP+Pi+能量 此外，反應所產(chǎn)生的ADP在肌激酶（MK）作用下，可繼續(xù)分解， 通過斷裂第一個高能磷酸鍵，生成AMP并合成一個ATP。 MK 2ADP-ATP+AMP ATP在細胞內(nèi)的貯備很有限，必須是一邊分解一邊合成， 以保證生命活動能量供應的連續(xù)性。ATP再合成途徑主要有三條：磷酸肌酸分解；糖酵解； 糖、脂肪，可能還有蛋白質氧化分解。這些反應途徑所釋放的能量供ATP再合成。 2.小腸具有巨大的吸收面積和相適應的結構；小腸粘膜下有豐富的毛細血管和淋巴管；食物在小腸停留時間長；食物在小腸內(nèi)

18、基本完成消化過程。以上決定了小腸是體內(nèi)營養(yǎng)物質吸收的主要部位。 3.體內(nèi)游離糖的存在形式主要有兩種：一種是以糖原的形式存在于組織細胞漿內(nèi)，主要有肝糖原和肌糖原；另一種是以葡萄糖的形式存在于血液中，稱為血糖。 正常生理情況下，血糖濃度隨進食、肌肉活動等情況而有波動，但空腹時，血糖的濃度較為穩(wěn)定，約為 80120 mg.100ml-1 。血糖濃度動態(tài)平衡的維持有賴于體內(nèi)神經(jīng)體液因素的調(diào)節(jié)。胰島素能促進組織細胞攝取葡萄糖使血糖水平降低；而胰高血糖素、腎上腺皮質激素和生長素等能促進肝糖原分解為葡萄糖，并釋放進入血液，使血糖升高。肝臟通過肝糖原的合成與分解在血糖相對穩(wěn)定的調(diào)節(jié)中起著關鍵性作用。 4.研究

19、表明，短時間運動不需要補糖，而長于1小時的運動可適量補充糖。 因為短時間運動時體內(nèi)血糖仍保持比較高水平，而長時間運動，由于肌糖原大量消耗，可能出現(xiàn)血糖下降，此時補糖是有意義的。通過補糖來提高血糖水平，增加骨骼肌細胞對葡萄糖的吸取，從而及時補充運動時糖的大量消耗。 正常情況下，肌糖原儲量較為穩(wěn)定，一次性大量攝入糖并不能有效地增加肌糖原的儲備，只有高糖膳食和耐力運動結合起來，才能使肌糖原儲備適度增加。肝糖原的儲備在運動中對維持血糖水平有著重要意義，合理膳食與適宜訓練相結合，亦可增加肝糖原的儲備。 5.運動對脂代謝的影響表現(xiàn)為：運動可提高脂肪酸的氧化能力。如耐力訓練是提高機體氧化利用脂肪酸供能能力最

20、有效的措施。長期耐力訓練會使骨骼肌線粒體數(shù)量、體積、單位肌肉毛細血管密度、線粒體酶及脂蛋白酶活性增加。故耐力運動能使機體氧化利用脂肪的能力要比一般人強。運動可改善血脂異常。血脂異常是指血漿總膽固醇(TCH)、低密度脂蛋白(LDL) 及甘油三酯(TG)升高、 高密度脂蛋白(HDL)降低等。因LDL對動脈管壁內(nèi)膜有侵蝕作用，而且易在動脈管壁內(nèi)沉積形成脂斑，所以血脂異常是誘發(fā)動脈粥樣硬化和冠心病的危險因素。由于耐力訓練可促進血漿TG降解，增加血漿HDL含量，HDL有防止動脈粥樣硬化的功能。所以長期堅持耐力運動可改善血脂異常。運動可減少體脂積累。體脂易受營養(yǎng)狀況和肌肉活動的影響而發(fā)生增減變化。若機體營

21、養(yǎng)過剩并且肌肉活動減少，則體脂儲量增加；若合理營養(yǎng)并且肌肉活動增加，則儲脂量減少。因此，堅持長期運動不僅影響血脂水平、改善血脂異常，而且可以通過提高脂肪酶活性，促進脂肪水解，加速FFA 氧化供能，而減少體脂積累。 6.能量統(tǒng)一體理論在體育教學和運動訓練中有著重要的指導意義。著重發(fā)展起主要作用的供能系統(tǒng)。能量統(tǒng)一體理論提示，不同的運動項目其主要的供能系統(tǒng)是不同的，在制定教學和訓練計劃時，應著重發(fā)展在該項活動中起主導作用的供能系統(tǒng)。制定合理的訓練計劃。當確定應著重發(fā)展的供能系統(tǒng)之后，可根據(jù)能量統(tǒng)一體理論選擇相適應的和最有效的訓練方法。 （六）論述題 1.糖與脂肪的代謝特點：糖在滿足不同強度運動時，

22、既可以有氧分解供能，也可以無氧分解供能，在參與供能時動員快、耗氧少、效率高；脂肪只能有氧分解供能，在參與供能時動員慢、耗氧大、效率低。 由于糖和脂肪上述不同的代謝特點，對于長時間耐力運動主要依靠脂肪氧化供能，而短時間大強度的劇烈運動，脂肪的分解受到抑制，糖成為主要供能物質，糖代謝的利用增強，血乳酸水平可顯著增高。總之，運動時脂肪供能隨運動強度的增大而減少，隨運動持續(xù)時間的延長而增加，糖的供能則相反。因此，糖作為能源物質優(yōu)于脂肪。糖是肌肉活動時最重要的能源物質。2.三個能量系統(tǒng)的供能特征可歸納為下表： 磷酸原系統(tǒng) 乳酸能系統(tǒng) 有氧氧化系統(tǒng)代謝性質 無氧代謝 無氧代謝 有氧代謝供能速率 很迅速（5

23、6Jkg1s1） 迅速（29.3Jkg1s1） 慢（15Jkg1s1）能量來源 磷酸肌酸CP 糖或糖原 糖、脂肪、蛋白質ATP生成量 少 有限 多有害終產(chǎn)物 無 乳酸（導致疲勞） 無適用范圍 10秒左右極限強度肌肉活動 1-2分次極限強度肌肉活動 耐力或長時間肌肉活動3.不同強度運動時三個能量系統(tǒng)供ATP再合成的動態(tài)關系：ATP是直接能源物質，在細胞內(nèi)的含量很有限，如果以最大功率輸出只能維持2秒左右。因此，ATP必須是邊分解邊合成，以保證生命活動能量供應的連續(xù)性。三個能量系統(tǒng)輸出功率不同，分別滿足不同運動強度的ATP再合成的需要。 不同供能系統(tǒng)的功率輸出能力和最大持續(xù)時間是維持其動態(tài)關系的代謝

24、標準。如圖示不同強度運動時三個能量系統(tǒng)是相互區(qū)別和相互聯(lián)系的。 CP C P無氧供能 （非乳酸能系統(tǒng)） ATP（細胞漿） G或Gn 乳酸 能 吸能過程 放能過程 (乳酸能系統(tǒng)) 直接利用 糖 Pi ADP Pi 有氧供能 脂肪 O2 H2OCO2能（線粒體） 蛋白質 （有氧氧化系統(tǒng)） 4.肌肉活動時能量供應的代謝特征：肌肉活動時ATP 供能的連續(xù)性。肌肉工作所完成的各種運動形式即技術動作，可能是周期性的、非周期性的、混合性的；也可能是間斷性的、連續(xù)性的。在完成所有運動時，能量供應必須是連續(xù)的。否則肌肉工作會因能量供應中斷而無法實現(xiàn)。也就是說，ATP 的消耗與其再合成之間必須是連續(xù)性的。肌肉活動

25、時耗能與產(chǎn)能之間的匹配性。肌肉活動隨運動強度的變化而對能量需求有所不同。強度越大，耗能也越大，這就要求產(chǎn)能速率必須與耗能強度相匹配。否則，運動就不能以該強度持續(xù)運動，這是由ATP 供能的連續(xù)性決定的。三個能量系統(tǒng)輸出功率不同，分別滿足不同運動強度的需要。肌肉活動時供能途徑與強度的對應性。肌肉在完成不同強度運動時，優(yōu)先啟動不同的供能系統(tǒng)與運動強度的對應性是由產(chǎn)能和耗能速率的匹配關系決定的。在眾多調(diào)控因素中，胞漿內(nèi)ATP與ADP的比值變化最為重要，比值上升說明產(chǎn)能大于耗能，反之則耗能大于產(chǎn)能。比值變化通過調(diào)節(jié)不同產(chǎn)能途徑有關酶的活性，來實現(xiàn)優(yōu)先動用不同的能量系統(tǒng)作為主要供能系統(tǒng)。肌肉活動時無氧供能的暫時性。根據(jù)能量統(tǒng)一體理論，ATP再合成的無氧方式與有氧方式是一個統(tǒng)一體。 啟動哪一種方式供能取決于運動強度的變化，當運動強度耗能速率大于有氧產(chǎn)能最大速率時。必然動用產(chǎn)能更快的無氧方式，以滿足該狀態(tài)的代謝需要。由于無氧代謝的終產(chǎn)物會很快限制其代謝過程，因此，無氧供能維持的時間只能是暫時的。肌肉活動時有氧代謝的基礎性。有氧供能是機體生命活動最基本的代謝方式。它有完善的代謝場所、途徑