第五章 糖质代谢与运动

糖代谢与运动能力第五章糖的分解代谢运动时糖动用与运动能力乳酸代谢与运动能力第一节糖的分解代谢糖氧化途径糖无氧代谢（糖酵解）有氧氧化磷酸戊糖途径(自学)糖酵解代谢过程1.6--二磷酸果糖血葡萄糖6--磷酸果糖肌糖原2(3--磷酸甘油醛)2（1.3--二磷酸甘油酸）2(丙酮酸)2(乳酸)2（3-磷酸甘油酸）2(磷酸烯醇式丙酮酸)ATPADP磷酸果糖激酶ATPADP2ADP2ATPLDHNADNADH+H+2ATP2ADP已糖激酶丙酮酸激酶一、糖酵解（无氧代谢）通过《糖无氧代谢（糖酵解）过程》讲解思考回答以下问题：１、糖无氧代谢（糖酵解）过程在何部位进行？２、从葡萄糖至１，６－２磷酸果糖生成消耗多少ATP?消耗ATP的作用是什么？３、１分子１，６－２磷酸果糖可生成多少分子３－磷酸甘油醛？4、３－磷酸甘油醛至丙酮酸的生成过程中可底物水平磷酸化合成多少分子ATP?５、丙酮酸生成乳酸此反应的化学本质是什么？氢来源于何物？６、根据代谢过程概括什么叫糖无氧代谢（糖酵解）？７、糖酵解过程可净合成多少分子ATP?根据运动实践谈谈糖酵解是何种运动状态下的主要能量来源。１、糖无氧代谢（糖酵解）过程在细胞什么部位进行在细胞的胞质中进行。２、从葡萄糖至１，６－２磷酸果糖生成消耗多少ATP?消耗ATP的作用是什么？1)消耗２ATP2)消耗ATP作用：A、提供合成新化学键的能量

B、提供磷酸基团3)此过程也叫磷酸化（活化）过程３、１分子１，６－２磷酸果糖可生成多少分子３－磷酸甘油醛？一个6C的物质变成2×3C的物质4、３－磷酸甘油醛至丙酮酸的生成过程中可底物水平磷酸化合成多少分子ATP?*可合成2×2ATP代谢物脱氢或脱水引起分子内能量重新分布，而形成的高能磷酸键转移给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化。５、丙酮酸生成乳酸此反应的化学本质是什么？氢来源于何物？*丙酮酸生成乳酸此反应的化学本质---还原反应*氢（NADH+H+)来自于３－磷酸甘油醛*糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸，并合成ATP的过程称为糖的无氧代谢，又称糖酵解。６、根据代谢过程概括什么叫无氧代谢（糖酵解）？ADPATP无氧代谢物脱氢或脱水引起分子内能量重新分布，而形成的高能磷酸键转移给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化。７、糖酵解过程可净合成多少分子ATP?根据运动实践谈谈糖酵解是何种运动状态下的主要能量来源。*糖酵解是短时间（30-90秒）激烈运动时肌肉获得能量的重要来源。也是中长跑、游泳、球类等项目运动员完成加速和冲刺时，能量的主要来源。why血葡萄糖2乳酸2ATP+糖原（1葡萄糖单位）2乳酸３ATP+运动时，机体总是处于相对缺氧状态，并随运动强度的增大而增加，尽管运动时呼吸和循环速率加快，但仍远远不能满足体内组织对氧的需要，亦即肌肉的工作处于极度缺氧的条件下进行，显然，随着ATP、CP消耗增加，糖酵解过程加强，肌糖原迅速分解生成乳酸，参与运动时能量供应，成为维持极量运动时重要能量来源。why二、生物氧化－释放能量和水的生成

3-磷酸甘油醛脱下的NADH+H+和丙酮酸脱下的NADH+H+以及三羧酸循环阶段中脱下的（NADH+H+）和FADH2，这些脱氢酶接受氢后，在有氧代谢时经过传递氢和电子的氧化还原体系——生物氧化途径，最后生成并释放能量生成ATP，此过程在呼吸链上进行。物质在生物体内氧化分解释放能量的过程由一系列执行氧化的酶及辅酶在线粒体内膜上按一定顺序排列成的电子传递链。体内重要的两条呼吸链2HNADH氧化呼吸链3ATP2HFAD氧化呼吸链2ATP因此这种ADP磷酸化合成ATP的方式叫做氧化磷酸化NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链(FAD氧化呼吸链)代谢物脱下的氢，经呼吸链氧化为水时所释放的能量，使ADP磷酸化生成ATP的反应过程，称为氧化磷酸化。氧化磷酸化三、糖有氧氧化（一）部位糖CO2H2O+丙酮酸TCA细胞质线粒体糖在有氧的条件下，完全氧化生成CO2和H2O，同时释放能量的过程。+能量（二）糖有氧氧化的基本过程1、糖分解为丙酮酸2、丙酮酸氧化脱羧3、乙酰辅酶A进入三羧酸循环反应与糖酵解相同产物：2丙酮酸、2ATP或3ATP脱下

2（NADH+H+）通过进入线粒体进行氧化产生2×3＝6分子ATP1、糖分解为丙酮酸2、丙酮酸氧化脱羧脱羧一次脱下1CO2（3C→2C）脱下2（NADH+H+）生成2×3＝6分子ATP身体内生成CO2的过程并没有释放能量3、乙酰辅酶A进入三羧酸循环乙酰辅酶A经三羧酸循环彻底氧化乙酰辅酶A经过合成柠檬酸和脱羧、脱氢后，再重复进行，使乙酰辅酶A完全氧化，这个过程称为三羧酸循环。在三羧酸循环中：1.脱羧：身体内生成CO2的过程并没有释放能量2.氧化过程中脱下的氢还要继续氧化，最后生成水，释放能量合成ATP3.糖有氧氧化中ATP的生成每分子葡萄糖或糖原完全氧化，释放能量可以合成38或39分子ATP。是糖酵解的18-19倍，因此，它是长时间大强度运动时的重要能量来源。课堂作业：1.糖酵解是葡萄糖或糖原在

条件下，在细胞的

进行的分解反应，终产物是

。在肌肉中每分子葡萄糖经糖酵解可生成

分子ATP。2.糖的有氧氧化是在

条件下，在细胞的

和

进行的糖的氧化过程，终产物是

。在肌肉中每分子葡萄糖经有氧氧化可生成

分子ATP。3.NADH+H+经NADH氧化呼吸链释放的能量可合成（）ATP。

A、1B、2C、3D、44.大强度运动持续10秒至30秒时，主要由（）途径提供能量供运动肌收缩利用。

A、糖异生B、糖酵解

C、糖有氧氧化D、脂肪有氧氧化5.糖酵解过程中唯一脱氢的物质是（）。

A3-磷酸甘油醛B丙酮酸

C1-磷酸葡萄糖D6-磷酸葡萄糖6.运动时人体内氧化乳酸主要部位是心肌。7.以最大速度进行短跑至力竭时，运动肌糖原接近耗尽。8.人体内各种能量物质都能以有氧分解和无氧分解两种代谢方式氧化供能。一、肌糖原动用与运动能力二、血糖与运动能力三、肝脏释放葡萄糖与运动能力

运动时需要动用糖代谢供能时，首先动用的是肌糖原，随着运动的持续，肌肉吸收血糖的数量增加，可反射性地引起肝糖原分解成葡萄糖，补充及维持血糖水平的相对稳定。第二节运动时糖动用与运动能力肌糖原动用与运动能力运动时，参与肌糖原分解的酶迅速激活，肌糖原成为骨骼肌最重要的能源物质之一。持续时间纤维类型运动方式训练水平膳食营养环境条件肌糖原的利用运动强度运动强度增大，肌糖原动员速率相应增大。中等强度长时间运动时，最初阶段，糖利用速度最快，VO2max强度运动力竭时，糖原消耗最多。不同强度运动时，糖原动用是不同的低强度运动时Ｉ型纤维内糖原动员多，高强度运动Ⅱ纤维糖原动用多。不同的运动方式，可引起特定的肌群内糖原动用，其结果令局部肌糖原被大量消耗，而出现疲劳训练水平高的人，可节省糖的利用。高糖膳食、运动中运动后补糖对运动能力有好的作用气温高、氧分压低及赛场噪声均引起糖动员增加。血糖与运动能力血糖浓度以空腹（进食12小时之后）值为准，正常值为4.4-6.6mmol/L(80-120mg%)。当血糖低于3.3mmol/L(70mg%)时，临床上称为低血糖；血糖8.8mmol/L(160mg%)称为肾糖阈。血糖高于7.2mmol/L(130mg%)，成为高血糖；血糖的生物学功能（1）血糖是中枢神经系统的主要供能物质，用以维持中枢的正常机能。（2）血糖是红细胞的唯一能源。（3）血糖是运动肌的肌外能源物质。运动时血糖浓度变化与运动能力(I)运动时，中枢神经系统吸收血糖的速率基本不变，对血糖需求剧增的组织主要是收缩肌。所以，血糖浓度反映肝脏与收缩肌之间的动态平衡。在不同时间的全力运动中血糖浓度变化特点如下：运动时血糖浓度变化与运动能力(II)长时间运动时，血糖对于保持或提高运动耐力起决定性的作用。因此，血糖可能成为长时间运动能力的限制因素之一，原因表现在：中枢神经系统因血糖供能缺乏而出现中枢疲劳;影响红细胞的能量代谢，供氧的运输能力下降；运动肌外源性糖供应不足导致外周疲劳而使运动能力下降。短时间激烈运动时，血糖在运动中的供能比例很小，只有1%。肝脏释放葡萄糖与运动能力肝脏葡萄糖生成和输出的重要性反映在耐力运动中，它与血糖水平的维持、中枢神经系统及肌肉的供能有关。肝糖原释放是由肝糖原降解及糖异生途径提供的。安静时肝葡萄糖释放运动时肝葡萄糖的释放耐力训练对肝糖原的影响安静时肝葡萄糖释放安静时肝糖原分解正常进食后安静时，肝葡萄糖释放量较低，满足大脑和依靠糖酵解供能的组织需要。安静时糖异生作用体内非糖物质转化为葡萄糖和糖原的过程称为糖异生。糖异生的底物有乳酸、丙酮酸、甘油和生糖氨基酸。运动时肝葡萄糖的释放运动时肝糖原分解短时间大强度运动时，肝糖原分解速率大大提高（占90%），但由于运动持续时间短，肝糖原排空很少。长时间大强度运动时，肝糖原分解占肝葡萄糖释放总量比例逐渐减少，而糖异生生成的葡萄糖所占比例增大。当肝中储存糖原接近排空时，肝糖原分解减少到最低程度。运动时糖异生作用短时间大强度运动时，糖异生作用不明显。长时间持续运动的前40分钟内，糖异生速率变化不大；长时间中等强度运动中，糖异生作用加强，可提高40-45%；当肝糖原趋于耗竭时，血糖的来源几乎全部为糖异生过程提供。第三节乳酸代谢与运动能力乳酸在供能体系中占有重要地位，乳酸是糖酵解供能系统的终产物，又是有氧代谢供能系统的重要氧化基质，还可在肝脏经糖异生途径转化为葡萄糖。同时，乳酸过多对内环境酸碱平衡的影响又成为负面效应，导致疲劳发生。因此，乳酸的生成和消除与运动能力关系密切。安静时乳酸的生成运动时肌乳酸的生成运动时和运动后乳酸的消除安静时乳酸的生成安静时乳酸的生成乳酸生成的化学本质是丙酮酸的还原，因此，肌细胞内乳酸生成量的多少取决于丙酮酸和NADH+H+的生成和氧化程度。安静是肌乳酸浓度约为1mmol/kg湿肌。在安静条件下，还有如表皮、神经、视网膜、肾髓质和红细胞等细胞糖酵解很活跃，以糖无氧代谢获得部分或大部分能量，故有乳酸的生成。血乳酸的正常值肌乳酸和以上组织、细胞生成的乳酸进入血液就成为血乳酸。其值一般在2mmol/L以内。大运动量训练后或比赛后，运动员的血乳酸安静值比平时高。运动时肌乳酸的生成运动时，骨骼肌是产生乳酸的主要场所。乳酸的生成与骨骼肌肌纤维类型、运动强度及持续时间有密切关系。短时间极量运动时乳酸的生成亚极量运动时乳酸的生成中、低强度运动时乳酸的生成短时间极量运动时乳酸的生成由于ATP-CP供能时间短，要维持最大功率运动的时间不到１０秒。激活糖原分解，使糖酵解速度大大加快，约在运动30-60秒达到最大速度，肌乳酸迅速增多，直至运动结束。如在竭尽全力的自行车运动中，肌乳酸浓度可高达39mmol/Kg.wm。亚极量运动时和中、低强度运动时乳酸产生主要是开始时。此时乳酸的生成并非缺氧所致，而是循环系统处于提高过程和尚未建立稳态代谢时，糖酵解速率超过有氧代谢速率的结果。（三）运动后血乳酸水平运动后血乳酸水平，是骨骼肌等组织中乳酸生成速率、进入血液的速率和血液中乳酸消除速率之间平衡的表现，因此，测定运动后血乳酸的最高值可以了解运动时骨骼肌乳酸的代谢状况。

肌乳酸血乳酸渗透3-10分钟运动时和运动后乳酸的消除骨骼肌是乳酸生成的主要场所，也是乳酸消除的主要场所。乳酸的消除主要通过生物化学的代谢过程实现。乳酸消除的基本途径运动时乳酸代谢运动时和运动后乳酸消除的意义乳酸的透出及转移速率乳酸的透出及转移速率乳酸生成主要在骨骼肌，但其消除可在骨骼肌、心肌和肝脏。

乳酸主要以分子形式被动扩散入血液。扩散速率取决于肌细胞内和血液的H+浓度。运动后乳酸消除速率大于生成速率，肌乳酸消失的半时反应约为9.5分钟；血乳酸消失的半时反应约为10-15分钟（受休息方式影响），基本恢复在安静时水平约30分钟左右。且与训练水平有关。乳酸消除的基本途径人体内乳酸有三条代谢转换途径运动时乳酸代谢运动过程中，工作肌内生成的乳酸约有半数以上在工作肌不同类型的肌纤维中进行重新