高中三年级体育与健康第一课时课件.ppt

1、第一节运动能量的来源，第二节运动与能量代谢，第二节运动中的能量代谢，结构重建与更新，能量物质合成，衰老组织的破坏与清除，能量物质的分解，以及人体与周围环境的连续物质交换过程。能量代谢：人体与外部环境之间的能量交换，以及人体内能量的释放、转移、储存和利用。人体的能量代谢是通过辐射分解反应来驱动细胞内各种所需的能量反应来实现的，其中三磷酸腺苷-二磷酸腺苷系统是最关键的中间物质。人体运动是一个以三磷酸腺苷为中心的能量代谢过程。糖、脂肪和蛋白质：人体的最终能量物质。三磷酸腺苷(腺苷三磷酸)是细胞内能量获取、转换、储存和利用的连接环节，是体内各种生命活动的直接能量来源。分解释放的能量不能被细胞直接利用，

2、其中一部分以热能的形式分布以维持体温。另一部分转移到三磷酸腺苷的分子结构，这是身体各种器官、组织和细胞可利用的直接能源。当分子中高能磷酸键断裂时释放的能量可以用于所有的生理活动。其合成和分解是体内能量转化和利用的关键环节。第一节运动能量的来源。能源物质概述。糖在人体内以两种状态存在：运输和储存。总量约500克，运动员可达550-750克。糖提供身体所需能量的50%-70%。骨骼肌细胞质中的能量下降，血浆脂蛋白中的脂肪，脂肪库中的脂肪，2。脂肪的主要储存形式，细胞能量3。三磷酸腺苷细胞能量代谢的重要介质：将体内能量需求反应与能量供应反应耦合的介质既是能量受体又是能量供体，它将有机物不能直接利用的

3、化学能转化为可用的化学能形式。(1)1)三磷酸腺苷的分子结构：由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成的核苷酸。(2)三磷酸腺苷的生物学功能，(1)生命活动的直接能量三磷酸腺苷酶三磷酸腺苷二磷酸腺苷二磷酸腺苷能量，(2)磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物磷酸肌酸的合成，(3)三磷酸腺苷稳态概念：在能量转换过程中，机体维持其三磷酸腺苷恒定含量的现象。也就是说，细胞中存在高性能的三磷酸腺苷转化机制。一旦组织细胞的三磷酸腺苷合成速率不能满足生命活动的需要，即三磷酸腺苷体内平衡被打破，身体将很快变得疲劳。在正常条件下，细胞能量电荷(胞内腺苷酸能量电荷)=(ADP2TP)/2(腺苷酸腺苷酸三磷酸腺苷)，细胞能量电荷保

4、持在约0.85。锻炼时，三磷酸腺苷消耗的能量显著增加。只要细胞内腺苷酸能量电荷稍微减少，一系列厌氧和需氧能量代谢机制可以立即被激活以合成三磷酸腺苷，直到细胞能量电荷恢复到正常水平。正常静息细胞中三种腺苷酸的生理浓度之比为1: 100: 5000。三磷酸腺苷/二磷酸腺苷的比例是50: 1。当肌肉收缩时，腺苷二磷酸增加2倍，腺苷二磷酸增加4倍，三磷酸腺苷减少2%，这在敏感地调节肌肉细胞的能量代谢中起重要作用。(4)骨骼肌中的三磷酸腺苷含量和肌肉活动中的三磷酸腺苷利用含量：4.6-6.0摩尔/千克湿肌，在肌肉活动中只能维持0.5秒的最大肌肉收缩三磷酸腺苷利用，钙泵主动转运示意图，1。厌氧代谢(1)肌

5、激酶(MK)催化反应2。腺苷脱氨酶催化水解腺苷二磷酸生成次黄嘌呤核苷酸和氨，氨与氢反应生成胺离子。NH4在激活糖酵解中的关键酶磷酸果糖激酶(PFK)中发挥积极作用，通过糖酵解和缓冲氢酸化促进三磷酸腺苷生物合成。(2)肌肉收缩期间的三磷酸腺苷生物合成，肌酸激酶，磷酸腺苷二磷酸，三磷酸腺苷丙，CK，补充肌酸以提高运动能力的分子基础：肌酸激酶催化的反应是可逆的，磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物可在运动后恢复期间合成，此时三磷酸腺苷是充足的。肌激酶和肌酸激酶在肌肉细胞中的定位与收缩蛋白的定位非常接近，因此它们对ADP浓度的变化非常敏感，反应非常迅速(2)肌酸激酶(CK)催化的反应，(3)糖的厌氧糖酵解：1

6、分子糖原或葡萄糖被厌氧分解成2分子乳酸，同时产生3或2分子三磷酸腺苷。糖酵解过程与NAD /NADH比率密切相关。当比例增加时，糖酵解途径中的丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系统的催化下氧化脱氢生成乙酰辅酶a，进入三醋酸循环途径进行有氧氧化分解。当比例降低时，丙酮酸只能在乳酸脱氢酶的催化下还原成乳酸。当身体缺氧时，由于有氧氧化不能被完全激活，NADH增加，糖酵解过程加强。当糖酵解途径的酶系统比糖有氧氧化途径的酶系统激活得更快时，NADH也会增加，从而加强糖酵解过程。O2，CO2 H2O，糖，脂肪，蛋白质，三磷酸腺苷，2，有氧代谢33，354是人类能量代谢的最基本形式。(1)代谢过程、发生部位和线粒体，(2

7、)代谢特征物质的氧化方式主要是脱氢；在37和接近中性的水环境中的细胞，它是通过酶的催化逐步进行的。物质中的能量逐渐释放，三磷酸腺苷的生产率很高。生物氧化产生的水是由从物质中去除的氢和氧结合而成的；有机酸脱羧产生二氧化碳。概念：线粒体内膜上的一系列氢和电子供体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化系统结构。位置：真核细胞位于线粒体内膜。(3)呼吸链/电转运链，两种主要的呼吸链，其组成和序列由多种成分组成。参与呼吸链的氧化还原酶包括烟酰胺脱氢酶、黄素脱氢酶、铁硫蛋白、细胞色素、辅酶Q等。(1)底物水平磷酸化代谢物分子的高能磷酸基团被直接转移到二磷酸腺苷生成三磷酸腺苷的方式。如1，3-二磷酸甘油

8、酯、磷酸烯醇丙酮酸、琥珀酰辅酶a等。(4)三磷酸腺苷合成，(2)氧化磷酸化代谢产物中除去的氢通过呼吸链转移，最终生成水，伴随着磷酸腺苷磷酸化合成三磷酸腺苷。肌酸磷酸肌酸能量穿梭系统肌肉细胞产生高能磷酸化合物(三磷酸腺苷)的反应主要发生在线粒体中。许多耗能反应大多发生在线粒体外。三磷酸腺苷、二磷酸腺苷和无机磷酸盐不能通过线粒体内膜。三磷酸腺苷不太可能通过细胞血浆中的扩散来运输。第三，高能量磷酸基团在肌肉细胞能量代谢中的转运。第四，能量物质的容量和功率以及能量物质在体内的容量和功率与其化学结构、储存、转化周期和分解方式密切相关。人体的能量供应系统，运动时的能量供应过程，磷酸系统的磷酸根和磷酸根：三

9、磷酸腺苷和磷酸腺苷的合称。磷素系统：由三磷酸腺苷和磷酸腺苷分解反应组成的能量供应系统。(1)磷素能量供应系统(ATP-CP)和(1)ATP产生的厌氧代谢过程，两者的分子结构中都含有高能磷酸键，并通过转移磷酸基团的过程在代谢过程中释放能量。(1)高能磷酸基团的储存库(2)形成肌酸-磷酸肌酸能量穿梭系统(2)磷酸肌酸的结构和功能结构：磷酸肌酸是磷酸肌酸磷酸化的产物。功能，(3)骨骼肌磷素在运动中提供能量。运动强度越大，骨骼肌对磷素的依赖性越大。三磷酸腺苷酶三磷酸腺苷二磷酸腺苷聚酰亚胺能量C(肌酸)，磷酸腺苷，CK，磷蛋白能量供应过程，磷蛋白能量供应系统的能量供应特点：储存少，持续时间短，最大输出功

10、率，无氧气，无乳酸等。运动中的能量供应功能：所有短期(几秒钟内)和高功率运动(如短跑、投掷、跳跃、举重、足球射击等)的能量供应系统。)。在运动中，磷素提供能量。2.糖酵解能量供应系统：在糖原或葡萄糖厌氧分解产生乳酸的过程中合成三磷酸腺苷的能量系统。能量供应系统的最终产品是乳酸，所以它也被称为“乳酸能量系统”运动中糖酵解系统提供的能量。能源供应项目：在400米或800米跑和100米游泳等速度耐力项目中发挥重要作用。它在篮球和足球等非周期性项目的加速和冲刺中发挥着重要作用。能量供应的含义：当氧气供应不足时，仍能维持长期快速的能量供应，以满足身体的迫切需求。(2)三磷酸腺苷生产的有氧代谢过程有氧氧化

11、系统：糖、脂肪和蛋白质在完全氧化成H2O和二氧化碳的过程中重新合成三磷酸腺苷的能量系统。总的来说，糖和脂肪是人体的主要能量物质。供能特点：储存容量大，能量输出功率低，不产乳酸，需要O2，能长时间连续供能。能源供应项目：长期耐力锻炼。运动期间有氧氧化系统的能量供应顺序是什么，运动期间糖和脂肪的利用，以及长期运动期间糖和脂肪的能量供应顺序是什么？减少身体脂肪时，你应该选择哪种运动？运动强度对能量利用的影响。随着运动强度的增加，糖供能比例增加，脂肪供能比例减少。锻炼时间对能量利用的影响。随着运动时间的延长，当肌肉中的糖原减少到一定水平时，脂肪能量供应的百分比增加。此时，有氧氧化系统的输出功率明显降低

12、，运动能力下降。增加肌肉糖原储备有利于长期耐力运动。如果锻炼的目的是消耗脂肪，那么除了长期锻炼之外，锻炼强度应该相对较低。基本代谢概念：人体基本状态下的能量代谢。基础代谢率：单位时间内的基础代谢率，单位为千卡/平方米小时。基础代谢率因年龄和性别而异。一般来说，男人比女人高，孩子比成人高，成熟年龄比老人高。正常值：与正常平均值相比，差值在1015%之间。异常变化：甲状腺功能低下时比正常低20%-40%；甲状腺机能亢进症比正常高25%-80%。清晨，清醒，平卧，禁食，室温在20-25。三大能量供应系统是紧密相连且不可分割的能量供应系统，由人体在不同活动水平下进行，具有不同的摄氧量和代谢特征。当用不

13、同的属性锻炼时，身体能量供应的主要和次要系统是不同的，但是没有绝对的限制。糖酵解，总能量，三磷酸腺苷-环磷酸，有氧代谢，1。运动中能量供应系统的相互关系，2。运动时的能量代谢，1。骨骼肌的所有能量供应系统在运动中同时起作用，肌肉可以利用所有能量物质。能量物质没有单一的能量供应，但是时间、顺序和相对比例随着运动而变化。演习开始时，首先将磷酸源系统投入能源供应，然后根据输出功率的要求动员相应的能源供应系统参与能源供应。能量连续体：不同类型运动的能量供给路径和能量供给系统相互联系，形成连续的能量释放过程。肌肉活动中能量供应的代谢特征三磷酸腺苷能量供应的连续性，能量消耗与生产能力的对应关系，能量供应途

14、径和强度有氧代谢的基础和无氧能量供应的暂时性，不同能量供应系统参与能量供应的程度主要取决于运动强度。短期高强度运动：主要以无氧代谢为动力，如举重、跳高和跳远；长期中低强度：能量主要由糖和脂肪的氧化提供，如越野赛跑、马拉松等。强度更大、持续时间更长的运动：无氧代谢和有氧代谢都包括在内，如400米、800米、1500米跑、球类运动等。发展爆发力、爆发速度、冲刺速度和力量耐力等。图3不同训练负荷下人体的能量动员顺序、生理生化代谢特征及相应的体能关系发展。每个能量供应系统的最大输出功率从原来的连续降低锻炼时间越长，强度越小，脂肪酸提供的肌肉能量比例就越大。4.有氧代谢是功能恢复的主要代谢方式。运动后能

15、量物质的恢复和代谢物的清除必须依靠有氧代谢来提供能量。对于径赛项目，有氧代谢能量供应在总能量供应中的比例随着运动距离的延长而逐渐增加，总能量消耗也随之增加。不同体育活动项目的能量代谢特征从现代竞技体育的趋势来看，竞技能力越强，运动员通过无氧代谢(尤其是糖酵解)输出能量的能力越强，无氧代谢参与比赛能量供应的比例越高。奈曼(1988)总结了不同运动时间的充分运动强度以及有氧代谢和无氧代谢提供的能量比例。数据显示有氧和无氧能量供应占运动时间的一半，运动时间约为2 10分钟。Gastin(2001)在总结了最新的研究成果后，提出有氧和无氧供能各占1 2分钟完全运动时间的一半，平均出现时间为75秒，这对

16、1 2分钟完全运动的训练指导和监控具有重要意义。1.不同时间充分运动时的能量供给比。表2:不同时间完全锻炼期间的能量供应比率(引自Niman，1988)。无氧训练：主要基于三磷酸腺苷和糖酵解能量供应的训练；有氧训练：训练主要集中在葡萄糖氧化供能。混合氧训练：长期亚最大强度训练(95% 100%最大摄氧量训练210分钟)，又称有氧和无氧混合训练，实际上属于有氧代谢和无氧代谢，分别占训练的40%60%。2、无氧、有氧和混合氧训练，3、各种运动的代谢类型，举重、投掷、跳高、跳远、撑杆跳、短距离自行车、高尔夫球、100米跑、200米跑、50米自由泳、短距离滑冰、篮球、足球、垒球、摔跤、柔道、体操等。4

17、00米赛跑、100米游泳、1公里自行车赛、800米赛跑、1500米赛跑、200米游泳、400米游泳、3000米赛跑、5000米赛跑、马拉松赛、1500米游泳、越野滑雪、公路自行车赛和公路竞走。4.代谢规律在运动训练中应用的基本思路。了解运动项目的特点和规律是制定训练计划的前提。了解运动项目与能量供应系统的关系以及制定训练方法和手段的依据。不同体育项目中能源供应系统的参与率具有明显的项目特征。通过控制运动训练的强度和时间，制定符合项目特点的具体训练方法和手段，可以达到满足特殊素质发展的供能系统能力。(1)案例分析：斯潘塞等(1996)认为，无氧代谢在400米、800米和1500米跑能量系统中达到最高水平，如果这些项目的运动能力进一步提高，就必须在保证无氧代谢能量供应能力的同时，更加重视有氧代谢能量供应能力的训练，以提高运动成绩。(1)能量代谢的特点：葡萄糖有氧代谢、糖酵解和磷酸酶三种能量供应系统的混合代谢。随着运动项目距离的增加，代谢类型逐渐从以无氧供能为主的混合代谢过程过渡到以有氧供能为