第八章 运动能力的生物化学
运动生物化学
一.名词解释1运动生物化学:从分子水平上研究生物体化学组成和生命过程化学变化特点和规律，从而阐明生命现象本质的一门科学。
2、酶：是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。
简单说，酶是具有催化功能的蛋白质。
3生物氧化：能源物质在生物体内氧化生成CO2和H2O并释放出能量的过程。
4、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，最后生成乳酸的过程。
5、糖有氧氧化:葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解生成CO2和水，同时释放出大量能量的过程6葡萄糖-丙氨酸循环：运动时肌肉中糖代谢加强，其代谢中间物丙酮酸经转氨基作用生成丙氨酸，后者经血液循环转运至肝脏经糖异生转变为葡萄糖后再输入到血液中的过程。
7、磷酸原：ATP和CP 的合称，两者的分子结构中，均含有高能磷酸键，在代谢中通过转移磷酸基团的过程释放能量。
8、运动性疲劳：机体生理过程不能持续其机能在一特定水平上或不能维持预定的运动强度。
9超量恢复：运动中消耗的能源物质在运动后一段时间内不仅恢复到原来水平，甚至超过原来水平的现象。
10、中枢疲劳：由运动引起的、发生在从大脑到脊髓运动神经元的神经系统的疲劳。
11、外周疲劳：指运动引起的骨骼肌功能下降，不能维持预定收缩强度的现象。
12、糖异生：从非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程二.是非判断题1、人体的化学组成是相对稳定的，在运动的影响下，一般不发生相应的变化。
T2、运动生物化学是研究生物体化学组成的一门学科。
T3、1937年Krebs提出了三羧酸循环的代谢理论。
T4、《运动生物化学的起源》是运动生物化学的首本专著。
F5、酶是蛋白质，但是不是所有的蛋白质都是酶。
T6、通过长期训练可以提高酶活性、增加酶含量。
T7、一般意义上的血清酶是指那些在血液中不起催化作用的非功能性酶。
T8、训练引起的酶催化能力的适应性变化，可因停训而消退.T9、CP是骨骼肌在运动过程中的直接能量供应者。
F10、生物氧化发生的部位在细胞质。
运动生物化学
名词解释1.新陈代谢：生物体内物质不断进行着的化学变化称为新陈代谢。
新陈代谢包括合成代谢和分解代谢两部分。
2.糖：糖是一类含有多羟基的醛类或酮类化合物的总称。
3脂质：是指由脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。
4.器官水平调节：多细胞生物出现了内分泌细胞之后，分泌细胞所分泌的激素对物质代谢调控成为器官水平代谢地重要方式。
激素作用于靶细胞和靶器官，或改变其中某些酶的催化活性或含量，从而调节代谢过程的速度。
5.生物氧化:物质在生物体内进行的氧化过程称为生物氧化，主要是糖、脂肪、蛋白质等在体内分解时逐步释放能量，最终生成二氧化碳和水的过程。
6.限速酶:在物质代谢过程中，一些酶的活性大小可以调节代谢过程的化学反应速度，这些酶称为限速酶。
7.高脂血症:是指由于脂肪代谢或运转异常使血浆一种或多种脂质高于正常情况。
8.细胞水平调节:从单细胞生物到高等动物都具有的一种原始调节方式，这种调节方式是通过细胞内某些物质浓度的变化，使某些酶的活性或数量改变，从而调节代谢过程的速度。
9.呼吸链:线粒体内膜上一系列递氢、递电子体按照一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化体系结构,称为呼吸链。
10.乳酸循环:剧烈运动时肌肉中产生大量乳酸，扩散入血液后形成血乳酸，血乳酸经血液循环运送至肝，通过糖异生作用可合成肝糖原和葡萄糖，再进入血液补充血糖的消耗或被肌肉摄取合成肌糖原，这个过程称乳酸循环。
(或称Cori 氏循环)。
11.胆固醇逆向转运:是指HDL将胆固醇从肝外组织转运到肝进行代谢的过程。
12.整体水平调节:神经系统通过释放神经递质，可直接影响组织中的代谢，或影响内分泌腺的活动,改变激素分泌的速度，从而间接地对整体的代谢进行综合调节。
13.物质代谢：人体可通过分解代谢将自身贮存的或外界摄取的营养物质分解为小分子物质，又可通过合成代谢将小分子物质合成自身的大分子物质以及所需的其他分子。
这两种代谢途径所进行的物质转化过程称为物质代谢。
运动生物化学
生物化学一．名词解释1.运动生物化学：从分子水平上研究运动对机体化学组成的影响和物质代谢特质，以及变化规律与身体健康，运动技能和运动能力相互关系的一门新科学。
2.酶：是具有催化功能的蛋白质。
3.同工酶：催化相同反应，而催化特性、理化性质及生物学性质不同的一类酶。
4.肌酸激酶(CK)：在代谢过程中，它催化磷酸肌酸与肌酸之间的转化。
5.腺苷三磷酸(ATP)：ATP分子是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成的核苷酸。
6.生物氧化：指物质在体内氧化生成CO2和H2O，并释放出能量的过程。
7.糖酵解：糖在氧气供应不足情况下，经细胞液中一系列酶催化，最后生成乳酸的过程。
8.糖有氧氧化：葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解，生成CO2和H2O，并释放出大量能量的过程。
9.糖原合成：由葡萄糖、果糖、或半乳糖等单糖在体内合成糖原的过程。
10.糖异生：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。
11.乳酸循环：血乳酸经血液循环运送至肝脏，通过糖异生作用合成肝糖原和葡萄糖，再进入血液补充血糖的消耗或被肌肉摄取合成肌糖原的过程。
12.必须脂肪酸：通常把维持人体正常生长所需而体内又不能合成,必须从食物中摄取的脂肪酸称为必须脂肪酸。
13.脂蛋白：主要由蛋白质、脂肪、胆固醇、磷脂等组成，是血中脂类的运输形式。
14.脂肪(酸)动员：脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶催化水解释放出脂肪酸，供给全身各组织摄取利用的过程。
15.酮体：在肝细胞内脂肪酸氧化极不完全，生成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮的总称。
16.蛋白质：由氨基酸组成的高分子有机化合物，N占16%17.氮平衡：人体摄入的食物中的含氮量和排泄物中的含氮量相等的情况。
18.氨基酸代谢库:只是在表示蛋白质不断合成同时又不断分时，都经历了一个氨基酸不断变化的过程。
19.乳酸阈or无氧阈：人体进行递增运动负荷时，由有氧氧化分解供能过渡到大量动用糖酵解供能的临界点。
20.半时反应：是指恢复运动时所消耗物质的二分之一所需的时间。
运动生物化学笔记
运动生物化学概念：1.运动生物化学是研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点及规律。
研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。
2.同工酶：有一类酶可以催化同一化学反应，但催化特性、理化性质及生物学性质均有所不同，这一类酶称为同工酶。
3.限速酶：催化能力较弱，对整个代谢过程的反应速度起控制作用的酶。
4.生物氧化:是糖、脂肪、蛋白质、等能源物质在体内分解时逐渐释放能量最终生成二氧化碳和水的过程。
5.呼吸链：线粒体内膜上的一系列递氢体、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反映的生物氧化体系结构，他们与呼吸有关，故称呼吸链。
6.氧化磷酸化：代谢产物脱下的氧，经呼吸链传递，最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成A TP的过程。
7.底物水平磷酸化：代谢物分子的高能磷酸基直接转移给ADP生成A TP的方式，称为底物水平磷酸化。
8.三羧酸循环由乙酰CoA与草酰乙酸溶合成柠檬酸开始，经反复脱氧，脱羧，再生成草酰乙酸的循环过程。
9.糖异生：由丙酮酸、乳酸、甘油、和生糖氨基酸等非糖物质在肝脏中生成葡萄糖咸糖元的过程10.乳酸循环;血乳酸经血液循环运送到肝脏，通过糖异生作用的合成肝糖原和葡萄糖，在进入血液补充血糖的消耗或被肌肉摄取合成肌糖原，此过程称为HL循环。
11.脂肪动员：脂肪cell内储存的脂肪经脂肪酶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。
12.脂肪酸的B-氧化：是指脂肪酸在一系列酶的作用下，在a,B-碳原子之间断裂，B-碳原子被氧化成羧基，生成含两个碳原子的乙酰CoA和较原来少两个碳原子的脂肪酸。
13.必需氨基酸：机体无法自身合成必须有食物途径获得的氨基酸。
14.非必需氨基酸：体内可以合成，并非必须从食物摄取的氨基酸，有一些可以通过糖代谢的中间产物转化而来。
15.氨基酸代谢库：是一个虚拟化的概念，只是在表示蛋白质不断合成同时有不断分解时，所经历的一个氨基酸不断变化的过程。
生物化学在体育运动中的作用
生物化学在体育运动中的作用体育运动是一项需要强大体能和卓越技巧的竞技活动。
为了提高运动员的表现和提升竞技水平，科学家们研究生物化学在体育运动中的作用，并逐渐发现了一系列重要的发现。
本文将以生物化学的角度，探讨一些在体育运动中的作用。
一、能量代谢和ATP的产生体育运动需要大量的能量供应。
在体育运动中，生物化学的一项重要作用是参与能量代谢过程。
细胞内的线粒体通过一系列的生物化学反应，将食物转化为Adenosine Triphosphate（ATP），从而为肌肉运动提供能量。
ATP被认为是能源的“通货”，在运动中不断合成和分解。
二、乳酸消耗和酸碱平衡高强度的体育运动会导致肌肉缺氧，产生大量乳酸。
乳酸的积累会使肌肉酸化，严重影响运动能力和耐力。
生物化学参与了乳酸消耗和酸碱平衡的调节过程。
例如，乳酸通过乳酸脱氢酶酶把乳酸转化为产生ATP所需的物质。
乳酸消耗的高效率有助于减少乳酸积累，保持肌肉的酸碱平衡。
三、蛋白质合成和肌肉修复体育运动中的肌肉损伤是常见的。
蛋白质合成和肌肉修复是生物化学在运动中的另一个重要作用。
蛋白质由氨基酸构成，是肌肉组织的主要组成部分。
在运动后，肌肉组织会发生微小损伤，而蛋白质合成则参与了肌肉组织的修复和增长。
科学家们通过研究蛋白质合成机制，探索如何优化肌肉修复过程，提高运动员的恢复能力和肌肉生长速度。
四、神经递质和运动协调体育运动需要良好的协调能力和反应速度。
神经递质是生物化学在运动中的又一重要作用。
神经递质是脑内的化学物质，通过在神经元之间传递信号来协调和控制运动。
乙酰胆碱、多巴胺等神经递质对于体育运动中的肌肉收缩、运动协调和反射起着重要作用。
研究神经递质的作用机制有助于优化运动员的神经系统功能，提高运动的效率和准确性。
综上所述，生物化学在体育运动中发挥着重要作用。
能量代谢和ATP的产生、乳酸消耗和酸碱平衡、蛋白质合成和肌肉修复、神经递质和运动协调等生物化学过程，直接或间接地影响着运动员的体能水平和竞技表现。
《运动生物化学》课程笔记
《运动生物化学》课程笔记第一章绪论一、运动生物化学的定义与任务1. 定义：运动生物化学是一门交叉学科，它结合了生物学、化学和体育学的知识，专注于研究体育运动对生物体化学成分、代谢过程及其调控机制的影响。
它旨在理解运动如何影响细胞和组织的生化过程，以及这些变化如何反馈到运动表现和健康状态。
2. 任务：（1）揭示运动对生物体化学成分的影响，包括对肌肉、骨骼、心血管系统等的影响。
（2）研究运动过程中代谢途径的变化，如糖代谢、脂肪代谢和蛋白质代谢。
（3）探讨运动如何影响酶活性、激素分泌和其他生化指标的调控。
（4）分析运动对能量产生、利用和储存的影响。
（5）研究运动与疾病预防和治疗的关系，为运动处方的制定提供科学依据。
（6）为运动员的营养补充、训练监控和疲劳恢复提供指导。
二、运动生物化学的研究内容与方法1. 研究内容：（1）生物大分子的结构与功能：研究运动对蛋白质、核酸、糖类和脂质等生物大分子的结构与功能的影响。
（2）酶与激素的作用：探讨运动如何影响酶的活性、激素的分泌和作用机制。
（3）能量代谢与物质代谢：研究运动状态下能量代谢途径的转换、物质代谢的调节和相互转化。
（4）运动性疾病的生化机制：分析运动性疲劳、运动性损伤和运动性疾病的生化基础。
（5）运动与生长发育、免疫、自由基的关系：研究运动如何影响生长发育过程、免疫系统的功能和自由基的产生与清除。
2. 研究方法：（1）实验室研究：包括生物化学实验、分子生物学实验、细胞培养等技术。
（2）现场调查：通过问卷调查、生理生化指标测试等方法，收集运动员的训练和比赛数据。
（3）动物实验：利用动物模型模拟运动状态，研究运动对生化过程的影响。
（4）数学模型：建立数学模型来模拟运动过程中的生化变化，进行定量分析。
（5）分子生物学方法：使用PCR、Western blot、基因测序等技术研究运动对基因表达和蛋白质功能的影响。
三、运动生物化学的发展简史1. 创立阶段（20世纪初）：科学家开始关注运动对生物体化学成分的影响，初步探讨了运动与代谢的关系。
《运动生物化学》PPT课件
运动对能量代谢的影响
提高能量代谢效率
运动可以增加肌肉中酶的活性 ，提高细胞对氧的利用效率， 促进能量代谢的效率和速度。
改善心肺功能
运动可以改善心肺功能，提高 心肺的摄氧能力和排碳能力， 从而提高有氧代谢能力。
促进脂肪氧化
运动可以增加肌肉对脂肪酸的 利用，促进脂肪氧化供能，减 少体内脂肪堆积。
增强抗疲劳能力
细胞膜
是细胞的边界，负责物质进出细胞。在运动中，细胞膜的通透性增 加，以适应能量需求和物质交换。
线粒体
是细胞的“能源工厂”，负责产生ATP。在运动中，线粒体的数量 和功能会得到增强，以提高能量供应。
溶酶体
是细胞的消化系统，负责分解衰老的细胞器和外来物质。在运动中， 溶酶体的活性可能会增加，以清除运动中产生的废物。
体健康。
02
个性化运动计划制定
根据个人的身体状况和健身目标，为其制定个性化的运动计划，提高健
身效果。
03
运动营养与健康
通过提供科学的饮食建议和营养补充方案，帮助大众在健身过程中保持
良好的营养状态。
运动生物化学的未来发展方向
新技术与新方法的应用
随着科技的发展，运动生物化学将不断引入新的技术和方法，提高研究的准确性和可靠性 。
预防运动损伤
运动生物化学研究有助于深入了解运动过程中肌 肉疲劳和损伤的机制，为预防和治疗运动损伤提 供理论支持。
促进全民健身
通过研究不同年龄、性别和健康状况的人群在运 动中的生理和生化反应，为全民健身运动的科学 开展提供指导。
运动生物化学的历史与发展
历史回顾
运动生物化学起源于20世纪初，随着科学技术的发展和人 们对运动生理学研究的深入，逐渐形成了一门独立的学科 。
运动生物化学
运动生物化学当我们踏上运动的征程，无论是为了健康、竞技还是纯粹的热爱，身体内部都在悄然发生着一系列奇妙的化学反应。
运动生物化学，就是那扇通往理解这些变化的神秘之门。
首先，让我们来谈谈能量代谢。
想象一下，当你开始跑步或者进行其他剧烈运动时，身体就像是一个高效运转的能量工厂。
这个工厂有三个主要的能量供应系统：磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。
磷酸原系统就像是短跑运动员的起跑助推器，它能在瞬间释放出巨大的能量，但持续时间极短，大约只有几秒钟。
这是因为磷酸肌酸在酶的作用下迅速分解为肌酸和磷酸，同时释放出能量，为肌肉的急剧收缩提供动力。
接下来是糖酵解系统，它像是中短跑选手的有力支撑。
在缺氧的情况下，葡萄糖通过一系列反应分解成乳酸，同时产生能量。
这个过程虽然能较快地提供能量，但也会导致乳酸堆积，引起肌肉酸痛。
而有氧氧化系统，则是长跑运动员的持久动力源泉。
在氧气充足的条件下，葡萄糖、脂肪酸和氨基酸等物质被彻底氧化分解，产生大量的能量。
这个系统虽然启动相对较慢，但能够长时间持续供应能量，是我们进行长时间耐力运动的关键。
运动与蛋白质代谢之间也有着密切的关系。
蛋白质是构成身体组织和调节生理功能的重要物质。
在运动过程中，肌肉蛋白质会发生分解和合成的动态变化。
当运动强度较大时，肌肉蛋白质的分解会增加，以提供氨基酸作为能量来源或者用于合成其他重要的物质。
而在运动后的恢复期，通过合理的营养补充和休息，身体会促进蛋白质的合成，修复和增长肌肉组织，从而提高肌肉力量和耐力。
脂肪代谢在运动中同样扮演着重要的角色。
对于想要减脂的人来说，了解脂肪代谢的规律至关重要。
在运动初期，主要消耗的是血液中的脂肪酸。
随着运动时间的延长，脂肪组织中的甘油三酯被逐步分解为脂肪酸和甘油，释放到血液中供肌肉利用。
而且，不同运动强度和持续时间对脂肪代谢的影响也不同。
低强度、长时间的有氧运动能够更有效地促进脂肪的燃烧，这也是为什么很多人选择慢跑、游泳等运动来减肥的原因。
运动员身体机能的生物化学评定
目前认为,最适宜血细胞压积为45%左 右,这时血红蛋白大致相当于16 g％,在运动 时,血细胞压积最适宜可高致50%~60%,在 正常高值上,由此可见,耐力运动员得血红 蛋白值 低于15~16 g %时,就认为处于低值 了。这时会降低运动员得耐力,所以有人建 议用“运动性贫血”这概念以区别于运动 员因其她原因而导致得“运动员贫血”。
3
第一节 运动后身体机能状态 评定指标
一、生物化学评定得实际意义
人体机能得生物化学评定,就是建立在 运动生物化学原理基础上,运用生物化学技 术从分子水平揭示运动对机体得影响,具有 准确、灵敏、针对性强等优点,已经逐步成 为制定训练方法、掌握适宜得训练负荷、 评定训练效果得重要手段,并取得了良好得 效益。
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(三)血尿素就是评定训练后身体恢复
状况得良好指标
若在训练或比赛次日晨测定血尿素 浓度,可以评定恢复状况,值低表示代谢平 衡恢复,即运动负荷适宜,身体机能良好。 运动次日晨或第三日晨仍超过正常值水 平,则表示机体对负荷不适应,身体机能较 差。
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在实际应用时: (1)发现有氧代谢训练后恢复较慢; (2)血尿素升高较少,恢复也快得 属能承受大负荷量训练得运动员,而升 高多,不易恢复得难于承受大负荷量训 练。应根据实际要求采取相应得训练方 法和运动负荷。
白含量为12~15克,女性为11~14克。 运动员与正常人值相近,或位于正常 值得高限,有氧耐力运动员可高达每 100毫升血液中17~18克。
16
(三)运动性贫血和运动员贫血
1、运动员贫血
运动员贫血就是指运动员以血红蛋白 判断贫血时,采用临床上常用得标准,即男 低于12、0g%;女低于10、5g%,如果采用 WHO标准,男低于13g%,女低于12g%,运动 员贫血有各种不同因素,如营养不良,各种 慢性病等,都会引起血红蛋白下降至贫血标 准。因而,运动员贫血得诊断要分析发生原 因,针对性采取治疗措施。
第八章 运动能力的生物化学
各种能源物质合成ATP的特点
能源利用
CP＋ADP ATP＋Cr
最大输出功率（毫 摩尔～P/千克干 肌·秒）
1.6－3.0
可供能时间 6－8秒最大速率
Gn HL
1.0
Gn CO2＋H2O 0.5
30－60秒达最大供能速 率，可维持2分钟以内
1.5－2hr
FFA CO2＋H2O 0.25
不限时间
三大供能系统是人 体处于不同活动水 平上，获氧量不同， 代谢特点不同而进 行的紧密相连、不 可分割的供能系统； 不同性质运动时， 机体供能的系统主 次有别，但没有绝 对的界限。
明显。如果活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延长。
运动后恢复期物质恢复的异时性
运动后恢复期物质恢复的速度不同，可用半时反应 来表示物质恢复的速度。 半时反应：指恢复运动时所消耗的物质的二分之一 所需的时间。
运动后恢复期物质恢复速度依次为CP、糖原和蛋白 质。
（三）超量恢复原理在运动训练中的应用
重要因素。
2、肌肉利用氧的能力
肌肉微血管密度 肌红蛋白含量 线粒体有氧代谢酶的活性：三羧酸循环，β-氧
化，呼吸链 线粒体的数量和体积 供能物质：糖>脂肪
3、遗传的影响
4、训练的影响
训练可以提高有氧代谢能力（肌肉、神经系统）
5、性别和年龄的影响
男子高于女子 女子14~16岁达最大摄氧量；男子19~30岁保
运动性疲劳
概念：机体生理过程不能维持其 机能在一特定水平上和/或不能 维持预定的运动强度
•如何理解这个定义？ A、从整体出发界定的（区别于代谢基质耗竭、产物堆 积等） B、落脚点在肌肉运动能力上（基本标志和本质特征）
与运动性疲劳定义相关的概念
运动生物化学的主要研究内容
运动生物化学的主要研究内容1. 运动生物化学的概念说到运动生物化学，首先得搞清楚这是什么东东。
简单来说，它就是研究运动和生物化学之间的关系。
你知道的，咱们运动的时候，身体可不是光在“打工”。
里面有一套复杂的化学反应在悄悄进行，就像一部精密的机器。
能量的产生、消耗、甚至是疲劳感，都是通过生物化学反应来调控的。
这就像是你车子里的发动机，没油了可就开不动了，运动也一样，没能量可不行。
1.1 能量代谢能量代谢是运动生物化学的核心。
运动的时候，肌肉需要能量，这就像汽车加油一样。
我们身体主要通过三种方式来获取能量：ATPCP系统、无氧糖酵解和有氧呼吸。
ATPCP系统是短时间内快速产生能量，适合短跑这种“飞快”型的运动；无氧糖酵解则是在氧气不足时快速提供能量，适合那些激烈的运动，比如举重；而有氧呼吸则是我们进行长时间的低强度运动，比如慢跑时的主要能量来源。
这些系统就像是一条生产线，各自负责不同的任务，确保我们能在各种运动中游刃有余。
1.2 运动对身体的影响运动对身体的影响简直是全方位的。
你可能知道，运动能增强心肺功能，帮助减肥，甚至还能改善心情，这些都是显而易见的好处。
但其实，运动还会影响我们的内分泌系统，让一些激素如胰岛素、肾上腺素等分泌得更加合理。
通过这些化学反应，身体会变得更加灵活，代谢率也会提高，让你即使坐着也能“吃出身材”。
可见，运动不仅仅是让身体流汗，还是让你变得更健康的“魔法师”。
2. 运动与营养的关系运动生物化学和营养之间的关系就像是好基友。
你想，要想在运动中表现得更好，营养可不能落下。
运动之后，身体需要各种营养素来修复和恢复，就像你打完一场比赛，必须好好补充水分和能量。
蛋白质是肌肉恢复的“法宝”，碳水化合物则是补充能量的关键，而维生素和矿物质则帮你提升整体的健康状态。
好比做菜，缺了盐可不行，运动也需要“调料”才能更美味。
2.1 碳水化合物说到碳水化合物，很多人一听就像看到洪水猛兽，但实际上，它们可是运动的“主食”。
运动生物化学
运动⽣物化学1、运动⽣物化学：是⽣物化学的⼀个分⽀，是研究⼈体在进⾏运动时体内发⽣的化学变化以及进⾏体育锻炼时体内在分⼦⽔平上适应性变化的⼀门学科。
2、运动⽣物化学研究的任务是什么？？（1）揭⽰运动⼈体变化的本质（2）评定和监控运动⼈体的机能（3）科学地指导体育锻炼和运动训练。
3、运动⽣物化学研究的⽬的：为增强体质提⾼竞技运动能⼒提供科学理论和⽅法4、试分析运动⽣物化学在运动训练和全民健⾝中的作⽤。
运动⽣物化学是运动训练学的基础运动时物质和能量代谢规律是制定训练计划、选择和改进驯练⽅法的依据。
运动⽣物化学在全民健⾝中与⼉童少年的⾝体发育，与⾝体健康、和抗衰⽼⾏的作⽤5、酶催化反应的能⼒称为酶活性6、酶是具有催化功能的蛋⽩质。
酶具有蛋⽩质的所有属性，但蛋⽩质不都具有催化功能7、影响酶促反应的因素：（1）底物浓度与酶的浓度反应速度的影响（2）PH对反应速度的影响（3）温度反应速度的影响（4）激活剂和抑制剂反应速度的影响8、酶催化反应的特点：（1）⾼效性（2）⾼度专⼀性（3）可调控性（4）酶结构的不稳定性9、糖的分类：根据特点分为（1）单糖（2）寡糖——低聚糖（3）多糖10、运动时糖的⽣物学功能：（1）糖可提供机体所需要的能量;(2)糖在脂肪代谢中的调节作⽤；（3）糖具有节约蛋⽩质的作⽤；（4）糖具有促进运动性疲劳恢复的作⽤。
11、脂质在运动中的⽣物学功能：（1）脂肪氧化分解释放能量；（2）复合脂质和衍⽣脂质是构成细胞的成分（3）促进脂溶性维⽣素吸收（4）脂肪防震和隔热保温作⽤（5）脂肪的氧化利⽤具有降低蛋⽩质和糖消耗的作⽤。
12、必需脂肪酸：维持⼈体正常⽣长所需⽽体内不能合成必须从⾷物中摄取的脂肪酸。
13、必需氨基酸：机体⽆法⾃⾝合成必须由⾷物途径获得的氨基酸14、ATP的⽣物学功能：（1）⽣命活动的直接能源；（2）合成磷酸肌酸和其他⾼能磷酸化合物15、⽣物氧化：指物质在体内氧化⽣成⼆氧化碳和⽔，并释放出能量的过程。
运动生物化学第八章
女性<110 g/L，
14岁以下男女<120 g/L，
（3）运动员血红蛋白的理想值
最适宜发挥人体最大有氧代谢能力的Hb值：男
运动160g/L、女运动员140g/L左右
亦有人认为，运动员的血红蛋白浓度在160g/L
时，机能状态处于最佳，而140 g/L时处于亚理想
值。
（二）血红蛋白指标在训练监控中的应用
赛前调整期 Hb(g/L) 血尿素 (mmol/L) 162±11 4.82±0.98 151±13 4.26±1.07
四、尿蛋白
（一）概述
尿蛋白：尿液中的蛋白质
1、运动性蛋白尿 概念：运动引起蛋白质含量增多的尿。 特点：在运动后能迅速地自行复原。
正常成人尿中蛋白质含量极少，运动 员无疲劳时尿内蛋白质含量也很少， 采用一般方法检查不出来，称为阴性 尿。
乳酸水平下成绩下降，耐力训练效果不佳，运动员
有氧代谢供能能力和耐力素质没有得到提高。
（六）以乳酸阈为标准监控耐力训练强度
强化耐力训练：即乳酸阈强度训练，在长跑或超
长距离跑时，影响耐力训练效果。无氧阈强度训 练一般每周安排1-2次即可。 一般性耐力训练：强度低于乳酸阈强度10%-15%， 训练时间每次不应少于30min。 恢复性耐力训练：强度低于乳酸阈强度的20%25%，训练时间每次不应少于30min。
（三）生化评定的综合性和长期性
二、运动人体机能生化评定的意义 （一）运动员科学选材的依据
（二）评定与监控机能状态的依据
监控运动负荷及对负荷的适
应状态
评定运动性疲劳和恢复状况
（三）评价运动效果的依据 （四）运动者合理营养的依据 （五）预测运动成绩的依据
第二节 评定运动人体机能生化指标分析
运动生物化学——课件——第八单元 运动训练的生化分析
1、运动强度选择
在以发展有氧代谢耐力为目的的间歇训练 中，运动强度要求在接近80-85%最大摄氧 中，运动强度要求在接近80-85%最大摄氧 量强度或接近无氧阈强度。
2、间歇时间安排
运动时间3-5分钟，间歇休息时间与运动时 运动时间3 间相同
2分钟、4分钟间歇运动时能源物质供能情况
供 能 百分 比 （ %） 有供与 氧能 血 供 肌 原 能脂 酸 能无 供 比 糖能 糖供 肪供 氧能 2`运 、 息 5-23 57-95 动 2`休 18-31 3： 1 4`运 、 息 23-24 47-50 动 4`休 19-34 4： 1 间运 歇动
第二节 糖酵解代谢能力的训练
无氧耐力素质取决于无氧代谢能力。由于 磷酸原的供能时间短，所以，无氧耐力主 要依靠糖酵解供能。要改善无氧耐力，首 先必须提高糖酵解能力。 一、生物化学理论依据 二、训练方法的生物化学分析
一、生物化学理论依据
提高糖酵解供能能力的最有效方法是高强 度运动，保证运动中主要由糖酵解供能， 运动机体内有明显量的乳酸积累。 （一）最大强度运动时间 （二）运动时能源物质的动用与血乳酸 （三）适宜休息间歇时间的选择
3、休息间歇时间与血乳酸变化
运动负荷相同，而间歇休息时间安排不同，运动 后血乳酸变化不同。 因此，在训练中，可调整间歇休息的时间和运动 与休息的比例来提高乳酸的生成量。
（二）乳酸耐受力训练
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。 1、训练方法 2、原因分析 3、具体例子
二、训练方法的生化分析
提高有氧代谢能力的训练方法常有间歇训 练、乳酸阈训练和最大乳酸稳态（持续耐 力）训练及高原训练。 （一）间歇训练 （二）乳酸阈训练 （三）最大乳酸稳态训练 （四）高原训练
体能训练的生物化学基本原理
一、制定运动训练计划应遵循生化适应原则（一）超负荷原则为了使机体代谢能力得到提高，训练负荷量必须打破身体原有的代谢平衡，通过训练身体在逐步适应训练过程中建立新的平衡，最终使身体机能不断提高。
（二）特异性原则专门进行某一系统的训练会优先发展相应系统的能力。
比如，力量训练——肌肉壮大，肌力增强；耐力训练——有氧代谢功能能力提高，这是集体对适应性训练的必然结果。
此外还存在专项特异性：如进行游泳耐力训练，在游泳时有氧代谢能力提高11%,而跑步有氧代谢能力仅提高1.5%。
（三）重复性原则通过训练获得的生物学适应要不断加强巩固，不然所得到的训练效果会逐渐消退此外，还有循序渐进原则、全面训练原则和个别对待原则。
二、制定训练计划的基本程序（一）了解不同训练项目的代谢类型根据运动时物质和能量代谢特低昂，可将竞技体育项目的功能分为5种代谢类型：1、磷酸原代谢类型；2、磷酸原代谢-糖酵解类型；3、糖酵解类型；4、糖酵解-有氧氧化类型；5、有氧氧化类型。
我们所针对的800米、1000米以及1500米跑属于糖酵解-有氧代谢。
（二）明确专项特点不同运动项目的体内各供能系统的供能百分比各异。
田径800米：磷酸原和糖酵解30%；糖酵解和有氧65%；有氧5%（三）了解不同训练方法的功能特点最大用力时间：2分钟：磷酸原系统4%；糖酵解系统46%；有氧代谢系统50%4分钟：磷酸原系统2%；糖酵解系统28%；有氧代谢系统70%（四）了解运动后能源物质回复特点和规律“没有疲劳就没有训练，没有回复就不能继续训练。
”训练中被消耗的能源物质或产生的代谢产物，在训练后恢复期从新回复或取消。
在训练中，选择适宜的休息间歇，是完成训练计划，取得良好的训练效果的重要因素之一。
肌糖原：长时间训练后半时反应10小时最长恢复时间46小时间歇运动后半时反应5小时最长恢复时间24小时乳酸消除：运动性恢复半时反应10~15分钟最短恢复时间30分钟最长恢复时间1小时休息性恢复半时反应25分钟最短恢复时间1小时最长恢复时间2小时。
人体运动的生物化学原理
运动时的物质代谢
1、糖代谢
体内的糖原和葡萄糖可以通过糖酵解过程、有氧氧化 过程、磷酸戊糖途径 和乙醛酸途径等进行分解代谢，糖 酵解的终产物是乳酸，有氧氧化的终产物是CO2和H20。 乳酸既可以进 一步氧化分解成CO2和H20，又可以在肝 中进行糖异生作用，重新合成葡萄糖。糖在分解代谢过 程中释放的能量可提供运动的能量需要。运动时，肌肉 收缩所需的能量比安静时增加几十倍甚至上百倍。因此， 糖是运动过程中十分重要的供能物质。
4、水代谢
水是生命存在的基本条件，是各种生理机能 的基础。人不吃食物，大约可存活4周，多则两个 半月，但如果滴水不进，人在常温下只能忍受3天 左右，可见水的重要性。正常人体每天水的摄入 和排出处于平衡状态。
人体内的水是进行生物化学反应的场所，水可 以参与体温调节，起到润滑作用，并与体内的电 解质平衡有关。运动时人的出汗量迅速增多，水 丢失增加。一次大强度大运动量的训练可以丢失 水2 000~7 000 mL,水严重丢失时形成脱水，会不 同程度地引起机体生理功能改变，降低运动能力。
5、无机盐代谢
人体的组织细胞都是由自然界中的元素构成的。在这 些元素中，除用于组成糖、脂肪、蛋白质等有机分子的 碳、氢、氧和氮元素以外，其余的元素构成无机盐 ( inorganic salts)，根据元素在人体内的含量多少，分为常 量元素和微量元素两大类。
人所摄入的食物中含有较多的无机盐，无机盐在体液 中解离为离子，称为电解质，具有调节渗透压和维持酸 碱平衡等重要作用。体液中主要的阳离子有Na+、K+、 Ca2+、 Mg2+， 主要的阴离子有CI-、HPO42-、和HCO3- , 因为HPO42-是ATP的重要成分，也是核苷酸、磷脂、磷蛋 白和磷酸化糖的组成成分，因此在细胞的能量代谢中起 着关键作用，还可调节酸碱平衡，对血液和组织液的pH 变化起缓冲作用。
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（二）外周疲劳的生化特点
外周疲劳是指神经肌肉接点传递、肌肉点活动
和肌肉收缩活动能力下降。 生化特点： 1、神经肌肉接点 2、肌细胞膜 3、肌质网 4、代谢因素
1、神经肌肉接点
乙酰胆碱（Ach）：一种调节运动神经末梢及
骨纤维之间必需的神经递质。 （1）突触前衰竭：神经肌肉接点前膜释放的 Ach不足导致运动终极板的去极化过程不出现， 致使骨骼肌细胞不能产生收缩。（举重，投掷 等项目） （2）Ach在接点后膜堆积，导致后膜持续性去 极化。（胆碱酯酶活性下降）
有氧代谢
糖酵解 糖酵解 糖酵解 代谢类型 代谢类型 400米跑 100米游 泳 1公里自 行车 糖酵解 有氧代谢 类 型 类 型 800米跑 1500米 跑 200米游 泳 400米游 泳 有氧代谢 类 型 类 型 3000米跑 5000米跑 马拉松跑 1500米游泳 越野滑雪公 路自行车 公路竞走
运动训练不可避免地产生运动性疲劳，运动性疲劳 和合理的恢复手段，可促进运动员机能水平提高； 相反过度疲劳不仅影响训练效果，还可能引起各种 机能障碍，以致损害运动员的身体健康。因此，了 解运动性疲劳产生的生化机制，对加速和消除运动 性疲劳有积极的意义。
（一）运动性疲劳的概念 （二）运动性疲劳发生的部位及变化 （三）不同时间全力运动时疲劳的生化特点
磷酸原 代谢类型 代谢类型 举重 投掷 跳高 跳远 撑竿跳 短距离 自行车 高尔夫 100米跑
（二）不同训练方法的能量代谢特点
由于不同运动项目中起主导作用的能量系统不同，在 选择训练方法和掌握运动量时，必须知道训练方法的 供能代谢分布特点，从而较为科学地制定训练计划。
各种训练方法发展各能量系统的比例（%）
运动性疲劳的概念
疲劳概念提出的发展史
1915年，Mosso提出 疲劳是细胞内化学变化衍生物导致的一种中毒改变 1924年，Hill提出 肌肉疲劳是由于乳酸堆积导致的酸中毒现象 1935年，Simonson提出疲劳的基本过程 1.代谢基质疲劳产物的积累 2.活动所需要的基质耗竭 3.基质的生理化学状态改变 4.调节和协调机能失调
从208页表9-8可以看出： 短时间无氧代谢能力训练效果相对效小； 女子无氧代谢能力训练效果较男子大。
（二）影响有氧代谢运动能力的因素
1、最大转运氧的能力 2、肌肉利用氧的能力 3、遗传的影响 4、训练的影响 5、性别和年龄的影响 6、高原和高原训练的影响
1、最大转运氧的能力
血红蛋白：血红蛋白含量高，有氧能力高。 每分输出量：每分输出量是影响最大摄氧量的
最大用力时间
5秒钟 10秒钟ATP-CP系统源自85 50糖酵解系统
10 35
有氧代谢
5 15
30秒 1分钟 2分钟 4分钟 10分钟 30分钟 60分钟 120分钟
15 8 4 2 1 1 0 0
65 62 46 28 9 4 2 1
20 30 50 70 90 95 98 99
二、影响人体运动能力的因素
3、肌质网
肌质网终池：储存Ca2+及调节肌细胞浆钙浓度 运动性疲劳时，肌质网摄取钙量减少的原因：
（1） Na、Ca2+-ATP酶（ATP减少、抑制剂） （2）H+影响 （3）自由基
4、代谢因素
（1）能源物质的消耗：CP、糖原 （2）代谢产物堆积：
218页
三、不同时间全力运动和不同代谢类型 运动项目疲劳的代谢特点
2、肌肉结构和机能的影响
肌肉的形态和肌纤维类型：快肌（Ⅱ型）比例
高或横截面大，无氧能力强。 供能物质含量：主要是CP。 肌肉对H+的耐受能力：无氧代谢供能中糖酵解 占有重要地位。 代谢途径的效率：酶的活性影响ATP的合成。 如CK，PFK（磷酸果糖激酶）
3、遗传的影响
4、训练的影响
持最大摄氧量
6、高原和高原训练的影响
高原地区人群，有氧代谢能力相对较高 高原训练有利于训练提高有氧代谢能力
第二节
运动性疲劳的生物化学
运动训练是改善机体化学组成和代谢供能能力 的一个重要因素，适度运动负荷的刺激，可打 破机体原来的代谢系统平衡，产生运动性疲劳， 运动性疲劳和合理的恢复手段，可促进运动员 机能水平的提高。
一、运动时的能量供应过程 二、运动时的能量供应系统 三、运动的代谢特点
ATP是肌肉工作时的唯一直接能源物质，肌 肉工作时ATP首先水解，但其含量少，如要 保持能量的供应，必须通过其它能源物质分 解代谢产生能量再合成ATP。
运动时的能量供应过程
CP
糖酵解 糖、脂肪、蛋 白质有氧代谢 2ADP缩合
ATP
2、肌细胞膜
影响肌细胞膜完整性的因素
A、机械牵拉；B、PH值下降；C、自由基增多；D、 ATP缺损；E、热损伤 膜功能改变： （1）Na、K+-ATP酶活性下降 （2）G、FA、HL转运下降 （3）H+和乳酸根、Cl-/HCO3-、Na+/H+离子的交换 （4） Na、Ca2+-ATP酶活性下降 （5）多肽类、儿茶酚胺类激素受体构型改变
超量恢复的概念： 在运动过程中，能源物质被消耗，在恢复期的一个阶段 内，会出现被消耗的物质超过原来数量的恢复阶段，称 为超量恢复。
（二）超量恢复的特点
超量恢复的程度和出现的时间与所从事的运动负荷有密切的关系: 在一定范围内，肌肉活动量越大，消耗过程越剧烈，超量恢复越明显。如果 活动量过大，超过了生理范围，恢复过程就会延长。
各种能源物质合成ATP的特点
能源利用
CP＋ADP ATP＋Cr 最大输出功率（毫 摩尔～P/千克干
可供能时间 6－8秒最大速率 30－60秒达最大供能速 率，可维持2分钟以内 1.5－2hr
肌· 秒）
1.6－3.0 1.0 0.5
Gn Gn
HL CO2＋H2O
FFA
CO2＋H2O
0.25
不限时间
三大供能系统是人 体处于不同活动水 平上，获氧量不同， 代谢特点不同而进 行的紧密相连、不 可分割的供能系统； 不同性质运动时， 机体供能的系统主 次有别，但没有绝 对的界限。
（一）影响无氧代谢运动能力的因素 （二）影响有氧代谢运动能力的因素
（一）影响无氧代谢运动能力的因素
1、年龄、性别和肌肉质量的影响 2、肌肉结构和机能的影响 3、遗传的影响 4、训练的影响
1、年龄、性别和肌肉质量的影响
年龄：20－27岁前，无氧代谢能力随年龄的增
加而增加；之后，随年龄的增加而降低。 性别：男子>女子 肌肉质量：（在此理解为体成份较好）
重要因素。
2、肌肉利用氧的能力
肌肉微血管密度 肌红蛋白含量 线粒体有氧代谢酶的活性：三羧酸循环，β-氧
化，呼吸链 线粒体的数量和体积 供能物质：糖>脂肪
3、遗传的影响
4、训练的影响
训练可以提高有氧代谢能力（肌肉、神经系统）
5、性别和年龄的影响
男子高于女子 女子14~16岁达最大摄氧量；男子19~30岁保
ATP-CP 糖酵解
有氧代谢 总能量
三、运动的代谢特点
不同体育项目运动时，由于运动强度、运动 时间和参与收缩的肌肉类型不同，运动时物 质代谢和能量代谢的特点也不同。
（一）各体育项目的代谢类型 （二）不同训练方法的能量代谢特点
（一）各体育项目的代谢类型
无氧代谢
磷酸原代谢 磷酸原 糖酵解 代谢类型 代谢类型 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
运动后恢复期物质恢复的异时性
运动后恢复期物质恢复的速度不同，可用半时反应 来表示物质恢复的速度。 半时反应：指恢复运动时所消耗的物质的二分之一 所需的时间。 运动后恢复期物质恢复速度依次为CP、糖原和蛋白 质。
（三）超量恢复原理在运动训练中的应用
1、确定训练课运动间歇的依据 目前认为可以应用超量恢复原理来安排专项训练的休 息间歇。根据不同能量物质恢复的速率来安排不同专 项练习的间歇休息时间。 参考依据：半时反应时间和完全恢复时间。 1）、磷酸原恢复规律的应用
（一）超量恢复的概念
（二）超量恢复的特点
（三）超量恢复原理在运动训练中的应用
（一）超量恢复的概念
超量恢复学说由前苏联学者雅姆波斯卡娅提出，能源物质 消耗和恢复过程的规律如下： 1、在适宜的刺激强度下，运动肌能源物质消耗量随强度增 大而增加。 2、在恢复期的一个阶段 中，会出现被消耗的物质 超过原来数量的恢复阶段， 称为超量恢复。 3、超量恢复的数量与消 耗过程有关，在一定范围 内，消耗越多，超量恢复 效果越明显。
身体形态
素质
生物化学的观点
1、运动过程中能量的 供给、转移和利用能力。 2、特殊的生物分子， 如自由基、神经递质等 对运动能力影响。
机能
技能
心理能力
第一节
运动能力的代谢基础
第二节 运动性疲劳的生物化学
第三节 运动后恢复的生物化学
运动时肌肉的工作的能量来源于能源物质的 分解代谢，并构成三个彼此关联的供能系统， 不同的运动项目，运动时的代谢特点也不同。
1、定义：在氧的参与下，糖、脂肪和蛋白质氧 化生成二氧化碳和水的过程，释放能 量合成ATP的供能代谢系统。 2、供能时间：糖：1.5-2小时、FFA 不限时间
3、实践意义：有氧代谢供能是数分钟以上耐 力性运动项目的基本供能系统， 对速度和力量运动而言，提高有 氧代谢能力，起着改善运动肌代 谢环境和加速疲劳消除的作用。
（一）不同时间全力运动疲劳时的代谢特点
（二）不同代谢类型运动项目疲劳时的代谢特 点
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冯炜权，1995
第三节 运动后恢复的生物化学
运动后身体的恢复质量是机能水平是否提高和能否 继续训练的关键。因此，训练效果的获得是在恢复 期中，运动后能源物质的恢复是研究恢复的主要内 容。能源物质恢复的一般规律是超量恢复。