运动和糖代谢课件

第一章

糖代谢与运动一、糖的概述1、元素组成2、定义鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)甲醛（CH2O)、乳酸（C3H6O3)、乙酸（C2H4O2)碳酸(H2CO3

）水（H2O）糖是一类含有多羟基的醛类或酮类化合物的总称。-OH

O‖—C—H或-CHOO‖—C—或-CO-C（碳），H（氢），O（氧）CHOH-C-OHHO-C-HH-4C-OHH-C-OHCH2OH葡萄糖CH2OH

C＝OHO-CHH-C-OHH-C-OHCH2OH果糖CHOH-C-OHHO-C-HHO-4CHH-C-OHCH2OH半乳糖（二）糖的分类糖类化合物单糖寡糖多糖：不能用水解方法再降解的最简单形式的糖。（低聚糖）：由2～10个分子单糖缩合而成的糖。：由多个单糖分子综合而成的高分子有机物。单糖戊糖（五碳糖）：核糖、脱氧核糖已糖（六碳糖）：

葡萄糖、果糖、半乳糖自然界中最常见的低聚糖有双糖(C12H22O11），由两分子单糖缩合而成，是最简单的低聚糖。常见的二（双）糖有：蔗糖：葡萄糖+果糖冰糖、白砂糖、棉白糖和赤砂糖（也称红糖或黑糖）麦芽糖：葡萄糖+葡萄糖乳糖：葡萄糖+半乳糖乳糖酶低聚糖饮料健力宝--2010年广州亚运会指定运动饮料配入4-10个葡萄糖单位的低聚糖的运动饮料。糖原又称动物淀粉，存在于动物细胞的胞液内，是动物体内最容易动员的燃料物质。与支链淀粉相似，区别在于分支频率及分子量为其二倍。纤维素纤维素是自然界最丰富的有机化合物，占植物界碳素的50％以上，是植物的结构多糖，细胞壁的主要成分。由葡萄糖基借β-(1,4)糖苷键连接的一种线性没有分支的同多糖。微晶束相当牢固。植物细胞壁

中的纤维素人体内糖的分布存在形式与储量血糖糖占人体干重2%左右，总量一般不超过500克肌糖原80～100mmol/kg湿肌（10～15g/kg湿肌）总量350～400克肝糖原250mmol/kg(1.5～8.0g/100g）总量70～100克体液糖共约20克，主要为葡萄糖，血糖总量5～6g糖在运动中有重要的营养意义。（2）基本过程2×乳酸糖原1-磷酸葡萄糖PiH2O①已糖激酶③果糖磷酸激酶⑩丙酮酸激酶（3）反应场所细胞质的基质（5）生化意义A人体在缺氧条件下获得能量的有效方式。例如：是短时间剧烈运动能量的主要来源。B对耐力项目的加速、冲刺也格外重要。C是一些非周期及体能要求高的运动项目发挥良好技能的体能条件。D少数人体细胞在有氧情况下，也进行糖酵解来获得能量。2糖的有氧氧化（1）概念反应条件、反应物、反应产物（2）基本过程第一阶段葡萄糖(6C)丙酮酸(3C)第二阶段丙酮酸进入线粒体氧化脱羧→乙酰CoA(2C)第三阶段三羧酸循环乙酰CoA(2C)2CO2CO2第二阶段丙酮酸进入线粒体氧化脱羧显微镜下酶1：丙酮酸脱羧酶焦磷酸硫胺素(TPP)酶2：硫辛酸乙酰转换酶硫辛酸、辅酶A酶3：二氢硫辛酸脱氢酶NAD+

、FAD+第三阶段三羧酸循环（TCA）krebs循环1937电子传递链（呼吸链）NADH.H+依次经过复合物Ⅰ、辅酶Q、复合体Ⅲ、、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气，最终经线粒体ATP合酶生成3个ATP.FADH2经复合体Ⅱ、辅酶Q、复合体Ⅲ、细胞色素C、复合体Ⅳ最终把电子传递给氧气，最终经线粒体ATP合酶生成2个ATP.TCA循环一周将乙酰-CoA的乙酰基氧化成2个CO2产生1个FADH22ATP产生3个NADH+H+

(3*3)9ATP产生1个GTP1ATP

12ATP（3）葡萄糖有氧分解产生的ATPEMP：2ATP+2NADH（2×2/3）=6/8丙酮酸氧化脱羧产生：

2NADH(H+)×3ATP=6个ATPTCA产生：2×12个ATP=24个ATP总共36/38个ATP糖原中的1个葡萄糖单位总共37/39个ATP（4）反应场所细胞质的基质和线粒体（5）生化意义1产生的能量多，是机体利用糖能源的主要途经。2三羧循环是人体内糖、脂肪和蛋白质代谢的中心环节。糖酵解有氧氧化反应条件反应物终产物反应场所ATP葡萄糖糖原中的一个葡萄糖单位基本过程生理意义（五）糖原的合成（六）糖异生作用1概念反应原料2部位3生理意义丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸A维持血糖相对稳定B有利于运动中乳酸消除C促进脂肪的分解供能和氨基酸代谢主要在肝脏中进行乳酸循环(lactosecycle)—（Cori循环）二、运动对糖代谢的影响（一）肌糖原与运动能力（二）肝糖原与运动能力（三）血糖与运动能力（四）乳酸与运动能力（一）

肌糖原与运动能力1运动强度、持续时间与肌糖原的利用运动强度增大，肌糖原消耗速率相应增大；运动时间延长，肌糖原消耗速率发生变化。（1）极量运动（90%~95%最大摄氧量以上）肌糖原消耗速率最大，糖原消耗量很少。运动初，肌糖原分解迅速，第二阶段，肌糖原分解速率下降，最后阶段，肌糖原分解速率大幅下降，肌糖原大量消耗。（3）低强度运动（30%最大摄氧量以下）很少利用肌糖原。（2）亚极量或亚极量下强度运动（65%~85%最大摄氧量长时间运动）肌糖原消耗速率较高、肌糖原消耗量最大。思考？要发展耐力时就要增加肌糖原的代谢能力，发展肌糖原代谢能力应以多大运动强度来进行训练？为什么？2肌糖原储量与运动能力（1）与有氧运动能力A运动前肌糖原储量决定达到运动力竭的时间。B具有高水平肌糖原的运动员途中跑能保持令人满意的速度C在长时间运动的最后阶段（冲刺）肌糖原水平的高低可能是决定胜负的关键因素。2004年雅典奥运会10000米金牌（2）与无氧运动能力（3）影响肌糖原储量的因素单腿自行车实验高糖饮食高糖饮食高糖饮食训练+高糖饮食=糖原负荷法（二）肝糖原与运动能力

1安静时肝糖原分解的情况正常进食：?糖饥饿：?糖异生作用2运动对肝糖原的影响(运动强度、运动时间)短时间大强度运动:?长时间中等强度运动：?运动初运动中期最后阶段膳食3影响肝糖原储量因素（三）血糖与运动能力1血糖浓度血液中的糖主要是葡萄糖，称为血糖。正常人空腹静脉血含葡萄糖4.4～6.6mmol/L；低于3.8mmol/L，低血糖；高于7.2mmol/L，高血糖超过8.8mmol/L，肾糖阈。2血糖的来源和去路3生物学功能血糖是中枢神经系统的主要能量物质。血糖是红细胞的唯一能源。血糖是运动肌的肌外燃料。4运动时血糖浓度的变化1~2min短时大强度运动4~10min全力运动15~30min全力运动1~2h运动至疲劳超过2~3h至疲劳运动肌血糖肝脏神经激素释放G吸收G（四）乳酸与运动能力COOHCOHCCH3分子结构式糖酵解反应简式

G无氧

2乳酸+2ATPGn（一个G单位）无氧2乳酸+3ATP1、乳酸与运动能力(1)乳酸的生成和速度耐力型项目运动能力、运动成绩密切相关时间游速血乳酸(毫摩尔/升)19792′01′′12.419841′59′′2913.619861′57′′8316.2我国男子200百米自由泳优秀选手血乳酸水平项目国家集训队(毫摩尔/升)上海市代表队(毫摩尔/升)备注100米200米400米1500米13.212.411.38.89.611.99.64.5国家集训队运动水平普遍高于上海队不同运动水平游泳运动员赛后血乳酸比较

运动时乳酸生成愈多，则糖酵解供能能力愈强，运动员的运动能力也愈强，运动成绩愈好。

☆最大血乳酸训练法1~2min最大强度运动，休息4~5min，连续间歇训练5次，血乳酸可达最大值。(2)乳酸的消除与运动能力

机体内乳酸过多又会对内环境酸碱平衡产生负面效应，导疲劳发生。A酶的活性下降。B降低Ca2+于肌动—肌球蛋白的连接收缩过程，使肌力下降。

C同时阻碍神经向肌肉传递兴奋冲动1、乳酸的生成和大量积累会造成肌肉pH值的下降。2、血乳酸浓度升高，血液pH值下降。从而影响其它组织器官的功能。血乳酸12~20mmol/l是最大无氧代谢训练的敏感范围。1min左右超量负荷运动可以达到。1min超量负荷运动，休息4min，连续间歇训练5次。★乳酸耐受力训练法运动过程与运动后乳酸的消除能力就与运动能力的保持和运动后的恢复密切相关。研究表明：乳酸的消除能力与训练水平密切相关，也就是训练水平愈高，血乳酸的消除能力也愈强。另研究表明：运动后乳酸的消除受休息方式的影响，低强度运动的活动性休息比静止性休息乳酸消除的速率快。★注意：训练辅助手段的使用2运动时肌乳酸的生成机理

安静状态下，骨骼肌乳酸浓度约为1毫摩尔/千克湿肌。血乳酸1-2mmol/L

安静时，红细胞、皮肤、视网膜以及肾髓质等无氧酵解产生的乳酸进入血液，是血乳酸的主要来源。运动时乳酸的生成情况与运动强度及运动持续时间有密切关系。运动时骨骼肌生成的乳酸是血乳酸的主要来源。

(1)短时间极量运动乳酸的生成

运动时间磷酸原糖酵解有氧代谢10秒5344330秒23492890秒124246短时间极量运动时能量供应系统的相对分配(%)乳酸的大量生成是由于糖酵解系统大量参与供能引起的。

(2)亚极量运动时乳酸的生成

乳酸的生成主要是在氧亏空期间和获得稳态氧耗速率以前。运动开始——局部供氧不足——乳酸生成量增加

5-10分钟后——稳态氧耗——乳酸生成下降(3)中、低强度运动开始时乳酸的生成

尚未建立稳态代谢时，糖酵解速率超过有氧代谢速率，氧的利用率不高的结果。肌糖原分解速率迅速提高30s线粒体内丙酮酸氧化速率提高1-2min3乳酸的消除(1)人体内乳酸有三条代谢转换途径1氧化（50%~70%）2糖异生3转化★注意：速度运动员有氧能力的训练1作为氧化底物，提供能量。2通过糖异生作用转变为葡萄糖，用以维持血糖水平。3肌乳酸为断释放入血液，可以改善肌细胞内环境,防止酸中毒，从而维持糖酵解的供能速率。

(2)乳酸消除的生物学意义思考为什么运动水平高的运动员乳酸消除能力强?为什么低强度活动性休息比静止性休息乳酸消除速率快？复习与思考题：名词：糖、单糖、低聚糖、多糖、血糖、糖酵解、糖有氧氧化