生物化學(xué)五組課件

1、營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充與運(yùn)動(dòng)能力蛋白質(zhì) 組長(zhǎng)：張婷組員：周鵬 阮丹丹 朱蕾 趙慧 鄭強(qiáng) 左蘇妮 詹令霞 張志偉蛋白質(zhì)概述1 主講人：張婷 一、蛋白質(zhì)的概念 蛋白質(zhì)（proteih）是指由許多氨基酸通過(guò)肽鍵相連形成的高分子含氮化合物，蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒(méi)有蛋白質(zhì)就沒(méi)有生命。因此，它是與生命及與各種形式的生命活動(dòng)緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。 蛋白質(zhì)的概念與功能二、蛋白質(zhì)的分類(lèi)1、根據(jù)蛋白質(zhì)的分子形狀：球性蛋白、纖維狀蛋白2、根據(jù)蛋白質(zhì)的分子組成：簡(jiǎn)單蛋白、結(jié)合蛋白衍生蛋白3、根據(jù)蛋白質(zhì)的功能： 酶類(lèi)、運(yùn)輸?shù)鞍最?lèi)、營(yíng)和儲(chǔ)存蛋白類(lèi)、收縮或運(yùn)動(dòng)蛋白類(lèi)、保護(hù)或防御蛋白類(lèi)、激素蛋白類(lèi)、結(jié)構(gòu)蛋白類(lèi)。 三、蛋白質(zhì)的功能 1、

2、機(jī)體最主要的結(jié)構(gòu)組成 2、承擔(dān)多種重要的生理功能 3、機(jī)體能源物質(zhì)之一 二、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式三、與運(yùn)動(dòng)能力關(guān)系較為密切的氨基酸必須氨基酸：賴氨酸、色氨酸、亮氨酸、異 亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、蛋 安酸、蘇氨酸 非必需氨基酸：甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、天 冬氨酸、谷氨酸（及其胺）、 脯氨酸、精氨酸、組氨酸、酪 氨酸、胱氨酸蛋白質(zhì)概述2主講人：周鵬蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系十分密切。一方面，蛋白質(zhì)是構(gòu)成生命體的重要物質(zhì)；另一方面，人們生產(chǎn)具有治療作用的蛋白類(lèi)藥物都需要以掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)或功能作為前提條件。（一）一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)其生物功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)

3、與氨基酸的代謝過(guò)程1 相關(guān)概念 主講人：阮丹丹 一、氮平衡 攝入食物中的含氮量=排泄物中的含氮量 正氮平衡： 攝入食物中的含氮量排除的含氮量 負(fù)氮平衡: 攝入食物中的含氮量排除的含氮量必需氨基酸和非必需氨基酸 必需氨基酸 非必需氨基酸賴氨酸 纈氨酸色氨酸 亮氨酸異亮氨酸 甲硫氨酸苯丙氨酸 蘇氨酸丙氨酸 甘氨酸天氨酸 脯氨酸天酰胺 絲氨酸谷氨酸 半胱氨酸谷氨酰胺 胱氨酸精氨酸 酪氨酸 組氨酸氨基酸代謝庫(kù) 食物蛋白中，經(jīng)消化而被吸收 的氨基酸與體內(nèi)組織蛋白降解產(chǎn)生的氨基酸在一起，分布于體內(nèi)各處，參與代謝，稱(chēng)為氨基酸代謝庫(kù)。蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝過(guò)程2 主講人：朱蕾 一、蛋白質(zhì)的代謝過(guò)程（一）蛋白質(zhì)在

4、體內(nèi)的代謝概況 消化水解 吸收進(jìn)入 在肝內(nèi)合成 蛋白質(zhì)或分解食物中攝取的蛋白質(zhì) 氨基酸 體內(nèi) 隨血液進(jìn)入 組織器官 合成 分解 組織蛋白、酶和激素 a-酮酸和氨 以上這些合成和分解，一般都是可逆反應(yīng)并構(gòu)成動(dòng)態(tài)平衡（二）蛋白質(zhì)合成代謝簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)的合成代謝過(guò)程經(jīng)過(guò)兩個(gè)階段，即遺傳信息的“轉(zhuǎn)錄”和“翻譯”： 轉(zhuǎn)錄 翻譯 裝配脫氧核糖核酸DNA mRNA 肽鏈 蛋白質(zhì) 逆轉(zhuǎn)錄 （一級(jí)結(jié)構(gòu)）二、氨基酸分解代謝的基本過(guò)程 氨基酸分子都含有氨基-NH3和羧基-COOH兩個(gè)基團(tuán)，因此，各種氨基酸都有共同的代謝規(guī)律,氨基酸代謝分成三個(gè)階段： （一）、脫氨基作用 （二）、氨的代謝 （三）、酮酸的代謝 轉(zhuǎn)氨基作用

5、1、聯(lián)合脫氨基作用 脫氨基作用 氧化脫氨基作用 2、嘌呤核苷酸循環(huán) NH2 | CH-COOH |(CH2)2-COOH 谷氨酸脫 氫 酶NAD+ NADH NH | C-COOH | (CH2)2 -COOH- H2O+ H2O | C-COOH + | (CH2)2-COOHNH3谷氨酸亞谷氨酸 - 酮戊二酸O氧化脫氨基作用 CH3| C=O | COOH COOH| (CH2)2| HC-NH2| COOH COOH| (CH2)2| HC-NH2| COOH COOH| CH2| C=O| COOHALT / B6 P谷氨酸 COOH| (CH2)2| C=O| COOH CH3 |

6、HC-NH2| COOH COOH| (CH2)2| C=O| COOH COOH| CH2| C -NH2| COOHAST / B6 P谷氨酸丙酮酸草酰乙酸-酮戊二酸丙氨酸-酮戊二酸天冬氨酸轉(zhuǎn) 氨 基 作 用（二）氨的代謝 氨基酸脫氨基產(chǎn)生的氨是體內(nèi)氨的主要來(lái)源。氨的主要代謝途徑有： （1）合成尿素在肝臟中通過(guò)鳥(niǎo)氨酸循環(huán)的途徑把氨基酸脫下的氨轉(zhuǎn)變成無(wú)毒的尿素隨尿排出的過(guò)程。 鳥(niǎo)氨酸循環(huán)主要是指在肝中： 接受氨基酸脫下的氫 經(jīng)過(guò)線粒體合成 水解 鳥(niǎo)氨酸 瓜氨酸 精氨酸 尿素、鳥(niǎo)氨酸 （2）少部分氨在腎臟以銨鹽形式由尿液排出。 （三）酮酸的代謝 氨基酸通過(guò)脫氨基作用后生成的a-酮酸可以進(jìn)一步代

7、謝： （1）氧化供能：a-酮酸在體內(nèi)通過(guò)中間代謝過(guò)程進(jìn)入三羧酸循環(huán)，最終徹底氧化成CO2和HO2,同時(shí)釋放能量。 （2）經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸：以聯(lián)合脫氨基的逆反應(yīng)為生成途徑。 （3）轉(zhuǎn)變成糖和脂質(zhì)及其代謝物：在體內(nèi)，大部分為生糖氨基酸；少部分為生酮氨基酸；兩者皆有的為生糖兼生酮氨基酸運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝1 主講人：趙慧 第三節(jié) 運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝一、蛋白質(zhì)代謝與運(yùn)動(dòng)適應(yīng)二、外源性蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)代謝三、對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝的評(píng)價(jià)機(jī)體蛋白質(zhì)及其蛋白質(zhì)代謝的變化與所施加的運(yùn)動(dòng)因素緊密相關(guān)例如耐力訓(xùn)練和力量訓(xùn)練導(dǎo)致蛋白質(zhì)變化的特點(diǎn)是不一樣的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練體育鍛煉人體應(yīng)激反應(yīng)變化各種指標(biāo)一、蛋白代謝與適應(yīng)運(yùn)動(dòng)適應(yīng)

8、主要是指機(jī)體在外在環(huán)境(自然環(huán)境、訓(xùn)練環(huán)境)訓(xùn)練負(fù)荷的刺激下所產(chǎn)生的生物學(xué)方面的新的“動(dòng)態(tài)平衡”實(shí)現(xiàn)能量的補(bǔ)充與消耗的新的動(dòng)態(tài)平衡。 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練引起骨骼的變化主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是外觀上，即骨骼肌較前會(huì)變得粗壯發(fā)達(dá)；二是會(huì)加強(qiáng)骨骼肌的代謝能力。 例如： 一、耐力訓(xùn)練 可使骨骼肌線粒 體數(shù)目增多，體 積增大，線粒體 內(nèi)蛋白質(zhì)量和酶 活性提高 二、力量訓(xùn)練 可使訓(xùn)練肌體積 增大，肌纖維增 粗，力量增強(qiáng) 原因： 肌蛋白增多、周 圍結(jié)締組織和肌 腱韌帶數(shù)目增多二、外源性蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)代謝外源性蛋白質(zhì)主要 是指通過(guò)食物途徑 獲得的蛋白質(zhì)。例 如高蛋白食物：肉 類(lèi)、家禽、奶類(lèi)、 蛋類(lèi)等；低蛋白 食物：蔬菜

9、、谷物、 豆類(lèi)等植物蛋白外源性蛋白的作用：是為了補(bǔ)充體內(nèi)蛋白資源的不足和滿足必需氨基酸的需求二者的關(guān)系：1、外源性蛋白質(zhì)為蛋白質(zhì)代謝提供“原材料”2、蛋白質(zhì)代謝過(guò)程中所需8中氨基酸是通過(guò)食物途徑獲得的蛋白代謝分為分解和合成兩部分，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程的不同階段，外源性蛋白質(zhì)對(duì)蛋白代謝的影響會(huì)受到運(yùn)動(dòng)因素的影響而有所側(cè)重運(yùn)動(dòng)前：要儲(chǔ)備外源性蛋白質(zhì)以達(dá)到機(jī)體蛋白質(zhì)代謝供需平衡狀態(tài)運(yùn)動(dòng)后：外源性蛋白質(zhì)可能更多的滿足蛋白質(zhì)的合成代謝，即組織修復(fù)等 運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝2 主講人：鄭強(qiáng) 運(yùn)動(dòng)時(shí)蛋白質(zhì)代謝的評(píng)價(jià) 一、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間的影響 強(qiáng)度很大、時(shí)間很短的運(yùn)動(dòng)（如舉重），ATP再合成的主要來(lái)源是CP，糖的無(wú)氧酵解

10、僅能提供少量能量。運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度低、時(shí)間長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)，脂肪便成了主要能量來(lái)源。長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)動(dòng)（如馬拉松跑）的后期，約有80的ATP來(lái)自脂肪氧化。 二、膳食的影響 膳食類(lèi)型對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)糖或脂肪利用的多少有重要影響。在耐力運(yùn)動(dòng)（如長(zhǎng)跑）中，普通（混合）膳食者開(kāi)始時(shí)利用糖，隨后逐漸轉(zhuǎn)為利用脂肪。數(shù)天食用高脂肪低糖膳食后，運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)先利用的是脂肪，但出現(xiàn)疲勞、精疲力盡的時(shí)間提前很多。數(shù)天食用高糖、低脂膳食后，運(yùn)動(dòng)時(shí)優(yōu)先利用的能源是糖，隨著運(yùn)動(dòng)的繼續(xù)，逐漸偏向利用脂肪，但運(yùn)動(dòng)耐力卻是食用混合膳食的兩倍，是高脂肪膳食的三倍。 三、訓(xùn)練程度 運(yùn)動(dòng)負(fù)荷相同，有訓(xùn)練者利用脂肪供能的比例較無(wú)訓(xùn)練者大， 雖然蛋白質(zhì)可用作有氧能系統(tǒng)

11、中的一種能源，但通常不用它。只是在糖和脂肪無(wú)可利用的時(shí)候，才大量運(yùn)用蛋白質(zhì)做能源，如在長(zhǎng)時(shí)間嚴(yán)重饑餓和過(guò)度長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)。 運(yùn)動(dòng)時(shí)氨基酸代謝1 主講人：左蘇妮 第二節(jié) 運(yùn)動(dòng)與氨基酸代謝 長(zhǎng)時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體對(duì)氨基酸的利用加強(qiáng)，某些氨基酸氧化成二氧化碳和水直接參與供能，或者參與糖異生維持運(yùn)動(dòng)中血糖水平。一、氨基酸代謝庫(kù)（一）游離氨基酸庫(kù)人體各組織含有少量游離氨基酸，骨骼肌和肝臟是重要的游離氨基酸庫(kù)。大約80游離氨基酸存在骨骼肌內(nèi)，肝臟內(nèi)約含10，腎臟約含4，血漿游離氨基酸僅占 02-6。運(yùn)動(dòng)改變氨基酸、蛋白質(zhì)代謝時(shí)，游離氨基酸的組成、分布和數(shù)量相應(yīng)改變。（二）運(yùn)動(dòng)時(shí)代謝利用的氨基酸 運(yùn)動(dòng)時(shí)人體可

12、利用的氨基酸有三方面來(lái)源：(1) 血漿和組織內(nèi)游離氨基酸；(2) 組織蛋白降解時(shí)釋出的氨基酸；(3) 非氨基酸類(lèi)物質(zhì)，主要是糖分解的中間代謝產(chǎn)物轉(zhuǎn)變生成的氨基酸。二、運(yùn)動(dòng)與氨基酸供能參與氧化供能的氨基酸主要是：丙氨酸、谷氨酸、門(mén)冬氨酸和支鏈氨基酸。（一）丙氨酸、谷氨酸、門(mén)冬氨酸代謝 耐力運(yùn)動(dòng)時(shí)谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸脫氫酶活性增高，嘌呤核苷酸循環(huán)速率加快，表現(xiàn)出長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)期間肌內(nèi)丙氨酸和谷氨酸氧化脫氨基作用加快，含量下降。（二）影響氨基酸供能的因素1、耐力訓(xùn)練2、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度3、激素的變化 主講人：詹令霞 運(yùn)動(dòng)時(shí)氨基酸代謝2內(nèi)容看點(diǎn) 個(gè)別氨基酸代謝與運(yùn)動(dòng)的種類(lèi)： 谷氨酰胺的代謝與運(yùn)動(dòng) 支鏈氨基酸的代謝與

13、運(yùn)動(dòng) 芳香族氨基酸的代謝與運(yùn)動(dòng)一、谷氨酰胺的代謝與運(yùn)動(dòng)1、谷氨酰胺的概述： 谷氨酰胺（Glutamine Gln），是一種特殊的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它在體內(nèi)可以合成，是體內(nèi)含量最豐富的非必需氨基酸，是合成氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸和許多其它生物分子的前體物質(zhì)，是機(jī)體內(nèi)各器官之間轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸和氮的主要載體。2、谷氨酰胺的生理機(jī)制作用（1）維持腸道屏障的結(jié)構(gòu)及功能. （2）增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能.（3）改善機(jī)體代謝狀況.（4）提高機(jī)體的抗氧化能力 .3、運(yùn)動(dòng)對(duì)谷氨酰胺的代謝影響 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致需求能量增加，谷氨胺 分解生成的谷氨酸可以作為能量的補(bǔ)充物，間接參與供能。同時(shí)，谷氨酰胺還具有維持免疫功能，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成作用 。因此

14、，通過(guò)補(bǔ)充定量外源性谷氨酰胺，可以增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。二、支鏈氨基酸的代謝與運(yùn)動(dòng)1、支鏈氨基酸的概述 支鏈氨基酸是亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的統(tǒng)稱(chēng)。是必須氨基酸的家族成員。如右圖所示：支鏈氨基酸亮氨酸異亮氨酸纈氨酸2、支鏈氨基酸的代謝 他們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有相似的分支，在代謝上有相似的分解與合成途徑。他們屬于必須氨基酸，通過(guò)糖異生過(guò)程和生成酮體的方式，參與集體的功能過(guò)程。他們分解代謝最終進(jìn)入三羧酸循環(huán)，為集體提供能量。3、支鏈氨基酸對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響 肌肉中支鏈氨基酸分解代謝活躍，其代謝產(chǎn)物葡萄糖和酮體都是集體可以利用的產(chǎn)物。所以保持體內(nèi)足夠多的支鏈氨基酸，有助于延緩中樞神經(jīng)疲勞發(fā)生。因此，要合理補(bǔ)充支鏈氨基酸

15、。三、芳香族氨基酸的代謝與運(yùn)動(dòng) 1、芳香族氨基酸的概述 芳香族氨基酸是苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的統(tǒng)稱(chēng)。其中苯丙氨酸和色氨酸屬于必需氨基酸，而酪氨酸可以在體內(nèi)由苯丙氨酸轉(zhuǎn)化而成。2、芳香族氨基酸代謝與運(yùn)動(dòng)的影響 酪氨酸由苯丙氨酸轉(zhuǎn)化而成，酪氨酸可形成許多種重要產(chǎn)物，如：多巴胺、去甲腎上腺素和腎上腺素，統(tǒng)稱(chēng)兒茶酚胺。兒茶酚胺是體內(nèi)重要神經(jīng)遞質(zhì)，對(duì)心臟、血管起作用，使血管收縮，心機(jī)活動(dòng)加強(qiáng)。同時(shí)，芳香族氨基酸與神經(jīng)中樞系統(tǒng)疲勞存在較大聯(lián)系。所以通過(guò)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)來(lái)減緩中樞神經(jīng)疲勞的速度。 主講人：張志偉 本 章 小 結(jié) 蛋白質(zhì)是含氮的一類(lèi)化合物。蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸。蛋白質(zhì)通過(guò)氨基酸，以肽鏈的形式形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，并且這種空間結(jié)構(gòu)與