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运动生物化学习题参考答案绪论一、名词解释1运动生物化学运动生物化学是生物化学的分支，是从分子水平研究人体化学组成对运动的适应，揭示运动过程中人体物质、能量代谢及调节规律的学科。二.问答题1运动生物化学的研究内容是什么?（一）人体化学组成对运动的适应（二）运动时物质能量代谢的特点和规律（三）运动训练的生物化学分析2试述运动生物化学的发展简史。答：运动生物化学的研究开始于20世纪20年代，在40-50年代有较大发展，尤其是该时期前苏联进行了较为系统的研究，并于1955年出版了第一本运动生物化学的专著运动生物化学概论，初步建立了运动生物化学的学科体系，到60年代，该学科成为一门独立的学科。至今，运动生物化学已经成为体育科学中一门重要的专业基础理论学科。第一章 糖类、脂类一、名词解释1、单糖:凡不能被水解成更小分子的糖称为单糖2、类脂: 指一些理化性质与三脂酰甘油相似，不含结合脂肪酸的脂类化合物。3、必需脂肪酸: 把维持人体正常生长所需，但体内又不能合成必须从外界摄取的多不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸二填空题1单糖、低聚糖、多糖2、葡萄糖3、血糖、肝糖原、肌糖原4甘油、脂肪酸5、氧化供能三问答题1、糖的供能特点答：1.当以90%-95%VO2max以上强度运动时，糖供能占95%左右。2.是中等强度运动的主要燃料。3.在低强度运动中糖是脂肪酸氧化供能的引物，并在维持血糖水平中起关键作用。4.任何运动开始，加力或强攻时，都需要由糖代谢提供能量。2、糖在运动中的供能特点是什么？答：运动时三脂酰甘油供能的重要性是随运动强度的增大而降低，随运动持续时间的延长而增高。尽管三脂酰甘油作为能源物质效率不如糖，但其释放的能量是糖或蛋白质所提供能量的2倍。所以，在静息状态、低强度和中等强度运动时，是理想的细胞燃料。3、胆固醇在体内的主要代谢去路？答：1、在肝脏内胆固醇可被氧化成胆酸，胆酸主要与甘氨酸或牛磺酸结合生成胆汁酸随胆汁排出，是排泄的主要途径2、储存于皮下的胆固醇经日光（紫外线）照射，可进一步转化生成维生素D33、胆固醇在肾上腺皮质可转化成肾上腺皮质激素，在性腺可转变为性腺激素第二章 蛋白质一、名词解释1、必需氨基酸：人体不能自身合成，必须从外界摄取以完成营养需要的氨基酸，称为必需氨基酸。2、蛋白质变性：在物理和化学因素的作用下，蛋白质的特定空间构象被破坏，导致其理化性质的改变和生物活性的丧失。二填空题1、氨基酸2、20，必需氨基酸3、氨基，羧基，肽键三、问答题1、试列举人体内8种必需氨基酸的名称？答：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸2、蛋白质的主要生物学功能是什么？答：1、蛋白质是细胞的基本结构物质2、可调节机体的生理功能3、运载和储存第三章 酶与运动一.名词解释1、酶：酶是由活细胞合成的具有催化功能的蛋白质，是机体内催化各种代谢产物的催化剂。2、全酶：酶蛋白与辅助因子结合形成的复合物称为全酶，只有全酶才具有催化作用。3、同工酶：指催化相同的化学反应，而酶蛋白的分子结构、理化性质及生物学性质不同的一组酶 。4、抑制剂：凡能使酶的催化活性下降而不引起酶蛋白变性的物质5、酶活性：酶催化底物反应的能力即称为酶活性，或称酶活力。酶活性的大小常用催化反应的底物消失量或产物的生成量来表示。二填空题1酶蛋白 辅助因子2、单纯酶、结合酶3、低于4、肌型 脑型 线粒体型5、3740三、问答题1、酶催化反应的特点答：（1）高效性；（2）高度专一性；（3）可调控性2、影响酶促反应速度的因素答：(1) 底物浓度、酶浓度对反应速度有影响；（2）PH对反应速度有影响（3）温度对反应速度有影响（4）激活剂对反应速度有影响（5）抑制剂对反应速度有影响3、测定血清酶活性有何意义？答：在进行大运动量训练时，血清酶活性可升高，但在恢复期可逐渐恢复正常。训练后血清酶活性升高的程度与恢复的快慢，可反映运动强度和训练量的大小。如果训练后酶的活性显著升高，且长时间不能恢复到安静时水平，可能因训练量过大所引起的身体机能下降，或组织损伤和病变所致。因此，测定运动前后血清酶活性的变化，有助于评定运动强度、运动量的大小，评定身体机能状态，并能帮助诊治运动损伤性疾病第四章 运动时的物质代谢和能量代谢一、名词解释1高能化合物：水解时释放的标准自由能用G0（KJmol-1表示高于20.92kg/mol（5.4千卡/mol）的化合物，称为高能化合物2、生物氧化：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称为生物氧化3、磷酸原：由于ATP和CP分子结构中均含有高能磷酸键，在代谢中通过转移磷酸集团的过程释放能量，所以将ATP-CP合称为磷酸原。4、呼吸链：线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化体系结构，称为呼吸链。5、糖酵解：糖在氧气供应不足的情况下，经细胞液中一系列酶催化作用，最后生成乳酸的过程称为糖酵解6、糖异生作用：人体中丙酮酸、乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质在肝脏中能生成葡萄糖或糖原，这种由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。7底物磷酸化：将代谢物分子的高能磷酸键直接转移给ADP生成ATP的方式8、氧化：脂肪酸在一系列酶的催化作用下，-碳原子被氧化成羧基，生成含2个碳原子的乙酰辅酶A和比原来少2个碳原子的脂肪酸的过程。二、填空题1、NADH呼吸链、琥珀酸呼吸链2、ATP3、乳酸、ATP4、3060秒5、38三、问答题1、ATP的生物学功能答：（1）生命活动的直接能源，ATP水解释放的能量可以供应合成代谢和其他所有需能的生理活动；（2）合成磷酸肌酸和高能磷酸化合物2、简述运动时ATP的再合成途径答：（1）高能磷酸化合物如磷酸肌酸快速合成ATP；（2）糖类无氧酵解再合成ATP；(3)有氧代谢再合成ATP：糖类、脂类、蛋白质的有氧氧化3、生物氧化合成ATP的方式有哪两种，分别解释答：ATP的合成方式包括氧化磷酸化和底物水平磷酸化。氧化磷酸化：将代谢物脱下的氢，经呼吸链传递最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程；底物水平磷酸化：将代谢物分子高能磷酸基团直接转移给ADP生成ATP的方式。4磷酸原系统供能特点答：磷酸原系统在体内的供能无需氧参与，直接水解ATP中高能磷酸键，或由CP传至ATP后直接水解，因此具有“最早起动、最快利用”和最大功率输出的特点。最大输出功率可达每千克干肌每秒1630mmolP/kg干肌秒，但肌细胞内磷酸原贮量有限，可维持最大供能强度运动时间：约68秒钟。因此与速度、爆发力关系密切。5、列表比较糖的无氧酵解与有氧氧化过程（进行部位、产生ATP方式、数量反应过程，生理意义）。答糖酵解糖有氧氧化底物肌糖原、葡萄糖肌糖原、葡萄糖产物乳酸二氧化碳、水 反应部位细胞质细胞质、线粒体（）反应主要阶段1、G（Gn）丙酮酸2、丙酮酸乳酸1、G（Gn）丙酮酸2、丙酮酸乙酰辅酶A3、乙酰辅酶ACO2、H2O氧化方式脱氢脱氢 反应条件不需氧需氧ATP生成方式底物水平磷酸化底物水平磷酸化、氧化磷酸化ATP生成数量3ATP、2ATP36（38）ATP意义在供氧不足时剧烈运动能量的主要来源1 产生能量多，是机体利用糖能源的主要途径2 三羧酸循环式糖、脂、蛋白质代谢的中心环节6、脂肪酸的分解代谢过程答：1）脂肪酸活化为脂酰辅酶A。2）脂酰辅酶A进入线粒体内膜。3）脂酰辅酶A的-氧化：包括脱氢、加水、再脱氢、硫解。最终脂肪酸经过-氧化过程裂解为乙酰辅酶A，再经三羧酸循环和呼吸链氧化生成水、二氧化碳和ATP。7、计算软脂酸（C16）经-氧化最终可生成ATP的数目。答：C16脂肪酸经-氧化完全生成水、二氧化碳（1）经过【（Cn2）1】次-氧化，每次-氧化生成5ATP。（2）生成乙酰辅酶A（Cn2）个，每个乙酰辅酶A进入三羧酸循环生成12ATP。（3）脂肪酸活化需要消耗1个ATP。（4）因此生成ATP数目为：【（Cn2）1】5（Cn2）121（5）代入数据，求得1摩尔16碳原子的饱和脂肪酸完全氧化为水、二氧化碳时产生ATP为130摩尔。第五章 运动与糖代谢一、名词解释1、血糖：血液中的糖，主要是葡萄糖称血糖2、糖异生：人体中丙酮酸、乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质在肝脏中能生成葡萄糖或糖原，这种由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生二、填空题1、运动强度、运动持续时间、训练水平、饮食、环境因素2、肝脏 激素3、肌糖原酵解；保持不变42.0mmol/L三、问答题1肌糖原与运动能力的关系答：（1）肌糖原与有氧运动能力：有氧耐力能力与初始肌糖原储量直接相关。在长时间、大强度运动时，肌糖原的储量与膳食糖含量有关并决定力竭运动时间。可能由于肌糖原含量低时，肌肉依赖血糖供能增强，可能引起低血糖；糖储备不足影响脂肪酸氧化供能能力。（二）肌糖原与无氧运动能力：短时间或间歇性极量运动时，一般不会引起明显的糖原耗竭或发生低血糖，但肌糖原储量过低，抑制乳酸生成和降低无氧代谢能力。2、血糖与运动能力的关系答：(一)血糖是中枢神经的重要能源(二)血糖是红细胞唯一能源(三)稳定免疫力(四)血糖是运动肌外源性的来源3、简述血乳酸的来源和去路答：1、乳酸的来源：安静时机体供氧充足，骨骼肌存在低速率的乳酸生成；同时红细胞、皮肤、视网膜等组织通过糖酵解获能。因此安静时这些组织中产生的乳酸进入血液成为血乳酸的主要来源。运动时骨骼肌局部供氧不足，依靠糖酵解系统供能，产生大量乳酸，成为运动时血乳酸的主要来源。2、运动后乳酸的消除主要有如下途径：1) 乳酸的氧化安静状态、亚极量强度运动时和运动后乳酸主要被氧化为二氧化碳和水，主要部位在心肌和骨骼肌。2) 乳酸的糖异生-正常生理条件下乳酸随血循环至肝脏，经糖异生途径合成葡萄糖或肝糖原。3) 在肝中合成其他物质，如酮体、丙氨酸等。4) 少量乳酸经汗、尿排出4乳酸消除与运动能力的关系答：（1）有利于乳酸的再利用。（2）乳酸消除可防止因乳酸过多而引起的代谢性酸中毒，对维持机体酸碱平衡有积极（3）运动时，乳酸的清除使酵解终产物不断移去，有利于糖酵解继续进行，以维持糖酵解的供能速率。第六章 运动与脂代谢一、名词解释1、脂肪酸动员：脂肪细胞内储存的三脂酰甘油经脂肪酶的催化水解释放出脂肪酸，并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程，称为脂肪酸动员。2三脂酰甘油脂肪酸循环 ：脂肪水解产生的脂肪酸只有部分被释放入血，大部分脂肪酸在脂肪细胞内直接参与再酯化过程 ，被称为三脂酰甘油脂肪酸循环 3、酮体：在肝脏中，脂肪酸氧化不完全的中间代谢产物乙酰乙酸、-羟丁酸、丙酮，这三种产物统称酮体二填空题1、下降、升高、最高值2、乳糜微粒 极低密度脂蛋 低密度脂蛋白 高密度脂蛋白3、肝脏，变化不明显，升高4、线粒体三、问答题运动时三脂酰甘油参与供能的形式答：1、在骨骼肌、心肌氧化生成二氧化碳和水。这是三脂酰甘油供能的主要形式。2在肝脏不完全氧化生成酮体3、在肝、肾细胞中甘油经过糖异生途径转变成糖。2、运动时甘油代谢的途径及生物学意义？答：甘油三酯分解释放甘油，随血循环运送至肝、肾等组织进一步代谢。在肝脏中，甘油生成磷酸二羟丙酮，进一步转化为3-磷酸甘油醛进入三羧酸循环，（1）在氧气充足时彻底氧化为二氧化碳和水；（2）缺氧时沿糖酵解途径生成乳酸；（3）经糖酵解生成糖。意义：（1）氧化供能；（2）维持长时间有氧运动中的血糖平衡；（3）指示脂肪分解程度。3、运动时酮体生成的生物学意义？答：（1）酮体是体内输出脂肪酸的一种形式，是联系肝脏与肝外组织的一种能量特殊运输方式；（2）参与脑组织和肌肉的能量代谢；（3）参与脂肪酸动员的调节；（4）可以评定体内糖储备情况4运动时酮体生成量增加有何危害？答：酮体的主要成分为酸性物质，长时间持续运动时，酮体生成量增加可引起血液酸碱度的变化，引起血液pH值下降，破坏体内环境的酸碱平衡，导致代谢性酸中毒。因此，酮体与长时间运动时运动性疲劳的产生有关。第七章 运动与蛋白质和氨基酸代谢一、名词解释1游离氨基酸：指没有组成蛋白质的氨基酸2支链氨基酸：包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸三种必需氨基酸，这三种氨基酸在结构上都具有分支侧链故成为支链氨基酸。二、填空题1、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸2、氧化供能 糖异生三、问答题1、运动使蛋白质分解代谢增强的原因有那些？答：（1）训练状态：运动员在剧烈训练的初期，由于细胞破坏增多，肌红蛋白和红细胞在生成等合成代谢亢进，以及运动应激和神经调节，使蛋白质净降解；（2）训练类型、强度及频率：长时间耐力训练使肌肉中能量物质被大量消耗，引起蛋白质分解代谢加强；（3）激素变化：运动使促进蛋白质合成的激素浓度下降、促进分解的激素浓度升高；（4）酶活性变化：酶活性增强，促进蛋白质分解增强。2、运动时葡萄糖丙氨酸循环的生物学意义答:(1) 将运动肌中糖酵解的产物丙酮酸转变成丙氨酸，可以减少乳酸生成量，起着缓解肌肉内环境酸化和保障分解代谢畅通的作用； (2) 肌内氨基酸的-氨基转移给丙酮酸合成丙氨酸，促进氨基酸的氧化代谢；(3) 丙氨酸在肌内生成和转移到肝脏代谢的过程，以无毒的形式转运氨基，避免血氨过度升高； (4) 肝内丙氨酸异生成葡萄糖，有利于维持血糖浓度和供中枢、运动肌吸收利用，对维持运动能力、抗疲劳有重要意义。3、运动员蛋白质摄取不当的危害有哪些？答：（1）运动员蛋白质摄取不足时，会引起体重减轻，体能和运动能力下降，对寒冷环境的抵抗能力降低，免疫力下降，同时摄氧能力降低、体内产热能力降低。严重者还能引起脏器机能的变化，形成运动性贫血，浮肿等。长期不足时，脂肪沉积于肝脏，易形成脂肪肝。 （2）摄入过量的蛋白质除作为结构物质或功能物质外，其余的蛋白质分解供能或转变成为脂肪并可能导致血氨升高，引起中枢疲劳。这些过程中，将会增加肝、肾的负担，同时会使身体发胖，对运动不利。第八章 运动性疲劳与恢复一、名词解释1、运动性疲劳：机体的生理过程不能持续其机能在一特定水平或不能维持预定的运动强度的状态。2、超量恢复：在恢复期的某一时段，会出现被消耗的能量物质超过原来数量的恢复阶段，称为超量恢复3、半时反应：恢复运动时消耗物质的二分之一所需的时间4、中枢疲劳：由于中枢神经系统产生不同的抑制过程，从而影响运动能力的现象。5、外周疲劳：指肌肉接点和肌肉收缩活动能力下降，引发因素如能源物质的消耗、PH值下降等。二、填空题1、中枢疲劳、外周疲劳、中枢疲劳、外周疲劳、保护2、磷酸肌酸、糖原、蛋白质3、运动强度，运动强度，越明显，超量恢复4、消耗、恢复、超量恢复、超量恢复三、问答题1、运动训练中磷酸原恢复的规律是什么？答：磷酸原恢复一半的时间为20-30秒，基本恢复的时限为2-5分钟，在训练中当磷酸原恢复1/2时，就可以维持预定的运动强度。这意味着在10秒以内全力运动的训练中，二次运动间歇时间不能短于30秒，保证磷酸原在尽可能短时间内至少恢复一半以上，以维持预定的运动强度；组间休息间歇控制在磷酸原完全恢复时，即4-5分钟。2、中枢疲劳、外周疲劳主要有什么生化特点？答：中枢疲劳的生化特点：1）ATP浓度降低，ATP/ADP比值降低，-氨基丁酸浓度升高，产生中枢抑制作用；2）血液色氨酸与支链氨基酸浓度比值增高，使5-HT拮抗进入血脑屏障，对中枢抑制加强；3）运动使氨基酸代谢加强，脑氨增多，抑制作用加强。外周疲劳的生化特点：1）能源物质消耗：CP、肌糖原的耗竭，引起脂肪酸大量供能，做功能力下降；2）代谢产物堆积：运动引起机体乳酸、酮体、氨等产物增多，导致ATP合成能力下降和肌力减弱。第九章 体能训练的生物化学一、名词解释 1乳酸阈训练：在训练中控制运动强度使血乳酸达4毫摩尔/升左右的长时间运动，以发展最大有氧代谢供能能力的训练方法。2、乳酸耐受力训练：以1-2分钟的较大强度进行间歇运动，休息间歇在4-5分钟，每次运动后使血乳酸维持在12毫摩尔/升左右，可多次重复运动，使机体长时间承受较高但非最高的酸环境刺激，从而产生生理上的适应和提高酸耐受力的训练方法。3、间歇低氧训练：是借助特定的低氧仪，降低空气中氧的体积百分比，产生额定低氧分压混合气体，使运动员在安静、无运动负荷状态下，间断性吸入低氧分压气体的训练方法。二、填空题1、 间歇训练法、最大、10秒钟以内、30-90、4-5、CP2、最高乳酸训练法、乳酸耐受训练法3、间歇训练法、乳酸阈训练法 、持续训练法、高原训练法三、问答题1乳酸耐受力训练的原理及方法是什么？答：不同训练水平的运动员对乳酸有不同的耐受力。乳酸耐受力提高时，机体不易疲劳，运动能力也随之提高。乳酸耐受力训练常采用超量负荷的方法。在第一次练习后使血乳酸达到较高水平，目前认为以12mmol/L的血乳酸浓度为宜，然后保持在这一水平上，使机体在训练中忍受较长时间的刺激，从而产生生理上的适应和提高耐受力。在训练中可采用-1.5分钟运动和4-5分钟休息的多次重复的间歇训练方法。2、何谓乳酸阈?采用乳酸阈强度训练发展有氧代谢能力的原因是什么？答：在递增负荷强度运动时，血乳酸浓度随运动强度增加而变化，开始阶段缓慢上升，经过一段过渡而转变为急促的上升，在4mmol/L左右的剧促上升点或区域（拐点），称为乳酸阈运动员的最大无氧 耐受乳酸浓度是12mmol/L，所以4mmol/L血乳酸浓度刺激不是高强度的，而是提高有氧代谢的适宜强度。以这样的强度运动，体内不产生酸血症，又能长时间进行训练，不断提高身体的适应能力。3、高原训练的利与弊答：(一)高原训练的有利影响由于高原低氧分压的作用，可以使有机体形成一系列耐缺氧适应：1携带、运送氧气的能力增加2肌肉毛细血管增多。3心肌增厚、心腔增大、排血量增加，排血效率及泵血功能增高。4利用氧气的能力增强，如肌细胞内线粒体有氧代谢酶活性的提高。5肺循环加速、毛细血管总面积增大。6肌肉耐受高乳酸的能力增加。如肌肉缓冲能力、即对抗乳酸的能力增强。从高原运动后的乳酸水平看，运动员可承受在平原难以达到的高强度训练。（二）高原训练的弊端1平原、高原之间的