《脂代谢与运动》幻灯片PPT

第三节 运动时脂代谢的特点
一、运动时脂肪代谢
3、运动时脂肪参与供能的形式
(1)在心肌、骨骼肌等组织中，脂肪酸可经氧化，生成 二氧化碳和水。这是脂肪供能的主要形式。
(2)在肝脏中，脂肪酸氧化不完全，生成中间产物乙酰 乙酸、β-羟丁酸和丙酮，合称酮体。酮体参与脂肪组织 脂解的调节。
(3)在肝、肾细胞中，甘油作为非糖物质经过糖异生途 径转变成葡萄糖，对维持血糖水平起重要作用。
. 、 ，这3种产物统称为酮体。〔 〕
A、乙酰乙酸 B、丙酮酸 C、β-羟基丁酸 D、丙酮
3、运动时人体内参与分解供能的脂肪有哪几种来源途径。〔 〕
A、肝脏中的脂肪
B、骨骼肌细胞浆中脂肪滴
C、血浆脂蛋白中的脂肪 D、脂库中的脂肪
4、安静时，人体脂肪组织内脂肪水解所产生的脂肪酸大约 进入血液，
约 经再酯化作用生成三酰甘油。
H2O 甘油一酯脂肪酶
甘油 +脂肪酸
第二节 脂肪的分解代谢
二、甘油代谢
(一)甘油的分解代谢 在中低强度运动时，骨骼肌、脂肪组织
和血浆甘油三酯分解加强，释放出游离甘 油。由于脂肪组织、骨骼肌和心肌细胞内 甘油激酶活性很低，故直接利用很少，主 要在 肝脏 中进一步代谢。
甘油代谢的根本途径
脂肪分解释放出的甘油，只能在肾、肝 等少数组织被氧化利用，如以下图所示，生 成的磷酸二羟丙酮，进入糖代谢途径。
第3章 脂肪代谢与运动能力
高脂血症
冠心病
肥胖 肥胖
胆石症
阻塞性睡眠呼吸暂停综合症
体内过度的脂肪积累成为影响安康、导致死亡的重要因素
第一节 脂质概述
一、概念
脂肪和类脂总称为脂类。
它是由脂肪酸与醇作用生成的酯及其衍生物， 统称为脂质或脂类。
特性：不溶于水，易溶于有机溶剂。
化学组成：
( N、P、 S〕
第二节 脂肪的分解代谢
当长时间运动引起肌糖原储量下降时，人 体仍能保持亚极量强度〔60-65％最大摄氧量〕 运动。这一现象说明在中低强度运动中，脂肪 分解能够提供运动肌所需的大局部能量。
第二节 脂肪的分解代谢
一、脂肪的发动与水解
脂肪细胞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， 称为脂肪发动。
体无明显改变；长时间耐力运动时，尤其糖
储藏低下时，血酮体明显升高，并与血浆FFA
浓度升高一致。 血、尿酮体水平 能间接反映体内糖储
藏状况。
ห้องสมุดไป่ตู้酮血症
酮症酸中毒
第二节 脂肪的分解代谢
四、酮体代谢
4、酮体生成在运动中的意义
（1） （2） （3） （4）
酮体是体内能源物质转运输的一种形式 参与脑组织和肌肉的能量代谢 参与脂肪酸动员的调节 血、尿酮体浓度可评定体内糖储备状况
1〕酮体是体内能源物质转运输的一种形式
➢ 酮体是肝脏脂肪酸代谢的 中间产物。
➢ 酮体是水溶性物质，易于 在血液中运输，并可通过 血脑屏障及肌肉毛细血管 壁，迅速被肝外组织摄取 利用。因此，酮体是长时 间耐力运动时大脑和肌肉 组织的能源物质。
➢ 肝输出脂肪酸类能源的一 种形式。
2〕参与脑组织和肌肉的能量代谢
二、脂类的分类、含量、分布及生理功能
分类
含量 分 布
生理功能
脂肪 甘油三酯
95﹪
脂肪组织 血浆
1. 储脂供能 2. 提供必需脂肪酸 3. 促进脂溶性维生素吸收 4. 热垫作用 5. 保护垫作用 6. 构成血浆脂蛋白
类脂
5﹪ 生物膜
糖酯、胆 固醇及其 酯、磷脂
神经 血浆
1. 维持生物膜的结构和功能 2. 胆固醇可转变成类固醇激
素、维生素、胆汁酸等 3. 构成血浆脂蛋白
脂质的分类
化学组成
单纯脂
饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸
复合脂：磷脂、糖脂、脂蛋白
单… 多…
衍生脂质：取代烃、萜、固醇类、其它
生物功能
储存脂质 构造脂质 活性脂质
三、脂质的生物学功能
1〕脂肪氧化释放能量 2〕复合脂和衍生脂是构成细胞的成分 3〕促进脂溶性维生素的吸收 4〕脂肪防震和隔热保温作用 5〕对糖和蛋白质的消耗具有节省作用
5、
是三酰甘油水解的限速酶。
A、三酰甘油脂肪酶 B、二酰甘油脂肪酶 C、单酰甘油脂肪酶
6、糖是长时间低强度运动时的主要能源物质。〔 〕
7、脂肪〔三酰甘油〕分解代谢的第一步是水解成脂肪酸和甘油。 〔〕
8、运输脂酰辅酶A进入线粒体的载体是肉碱。〔 〕
9、当体内糖储藏下降时，肝糖原代谢减弱，大多数脂肪酸进入线粒 体氧化，致使酮体生成量增多。〔 〕
4、运动时脂肪参与供能的来源
(1)脂肪组织(即脂库)储存的脂肪； (2)循环系统即血浆脂蛋白含有的脂肪； (3)肌细胞浆中的脂肪。运动时人体根本上不利用肝脏内储存的
脂肪。
骨骼肌胞浆 的脂滴
能量
脂库中的脂肪
血浆脂蛋白
第三节 运动时脂代谢的特点
二、运动时脂肪酸的利用 动脉血FFA是安静肌的根本燃料。
脂酰辅酶A不能直接穿过线粒体内膜，须借助内膜上肉 碱转运机制被转运至线粒体内。
〔一〕脂肪酸β-氧化的根本过程 3、脂酰CoA的β—氧化
脂肪酰辅酶A的氧化 过程发生在脂肪酰基的 β-碳原子上，最终将β碳原子氧化成一个新的 羧基，故称β-氧化。
每一次β-氧化包 括4步连续的反响过 程。
〔一〕脂肪酸β-氧化的根本过程
β-氧化步骤：4步反响 4种酶〔脂酰-CoA脱氢酶、烯脂酰-CoA水合酶、
羟脂酰-CoA脱氢酶、β-酮脂酰-CoA硫解酶〕 脂肪酸氧化每次降解下一个2碳单元，氧化是从
羧基端的β-位碳原子开场的，称为β-氧化。 反响为：脱氢、水化、再脱氢、硫解。
每次β-氧化生成： 1个乙酰-CoA、1个NADH、 1个FADH2 。
乙酰乙酸硫激酶 〔大脑、肾脏〕
琥珀酰辅酶A转硫酶 〔心肌、骨骼肌〕
乙酰辅酶A
三羧酸循环
乙酰乙酸
CO2+H2O
四、酮体代谢
3、运动时血酮体动力学变化
酮体生成后透过细胞膜进入血液，成为血酮体。血酮体 浓度一般﹤0.2mmol/L。
运动对血酮体的影响，主要发生在中低强
度长时间运动中。短时间剧烈运动后，血酮
第二节 脂肪的分解代谢
二、甘油代谢 〔二〕运动时甘油代谢的意义
1、作为糖异生的底物生成葡萄糖，每2分子甘油经糖 异生可合成1分子葡萄糖。
维持血糖水平，保证运动耐力正常发挥。
2、甘油可作为脂肪分解的强度指标。
第二节 脂肪的分解代谢
三、脂肪酸的分解代谢 脂肪酸是长时间运动的根本燃料。
在有充足氧供给的情况下，脂肪酸在线粒体内一系 列酶的催化下，逐步裂解出乙酰CoA，再经三羧酸循环 和呼吸链的氧化，生成CO2和H2O，释放大量能量。
第二节 脂肪的分解代谢
三、脂肪酸的分解代谢 〔二〕脂肪酸β-氧化的生理意义 1、体内脂肪酸分解的主要途径 2、也是脂肪酸的改造过程。人体所 需的脂肪酸链的长短不同，通过氧化可将 长链脂肪酸改造成长度适宜的脂肪酸，供 机体代谢所需。
第二节 脂肪的分解代谢
四、酮体代谢
1、酮体的生成
原料：乙酰CoA
酮体
运动时骨骼肌氧化脂肪酸依靠甘油三酯水解 和摄取血浆FFA，随着运动时间延长， 血浆FFA供能起主要作用。
第四节 运动、血脂代谢与安康
一、血脂的概念、分类及功能
血脂——人体血浆中的脂质 包括：胆固醇、三酰甘油、磷脂、FFA〔游离脂肪 酸〕
二、运动对血脂代谢的影响
长期的有规律的 耐力锻炼可以使 血浆总胆固醇保 持较低水平。
在进展长时间的耐力运动时，由于脂 肪酸大量发动，肝脏中生成的酮体大量增 多，在一定程度上，血酮体可以代替血糖 成为脑组织和肌肉的重要来源，这在机体 糖储藏减少时降低脑组织对血糖的依赖性、 防止中枢疲劳、节省血糖以保持运动能力 等有积极作用。
3〕参与脂肪酸发动的调节
激活
血酮体
胰岛素
直接抑制
[血浆胰岛素]
抑制
脂肪组织脂解作用
调节
脂肪发动速率
血酮体水平在一定程度上反映了脂肪酸分解供能能力 和机体利用酮体的能力。
4〕血、尿酮体浓度可评定体内糖储藏状况
肝糖原的储量对酮体的生成有重要影响，表 现为体内糖储藏决定肝脏脂肪酸的两条代谢途 径的速率，从而影响酮体的生成量。
糖储藏充足
糖储藏缺乏
糖代谢
-磷酸甘油
酯化反应
1 分 子 甘 油 完 全 氧 化 合 成 的 ATP
反应过程
甘 油 → а -磷 酸 甘 油
а -磷 酸 甘 油 → 磷 酸 二 羟 丙 酮
3-磷 酸 甘 油 醛 → 丙 酮 酸（ 乳 酸 ）
丙 酮 酸 → CO2+H2O
合
计
消 耗 或 生 成 ATP -1 +3 + 5 （ 2 ） (4) +15 +22
甘油三酯、磷脂
-磷酸甘油
酯化反应
酯化量
糖代谢
脂肪酸 线粒体 酮体
肝脏内脂肪酸的两条主要代谢途径
酮体代谢的意义
缺糖时肝脏输出的优质能源 保障脑的能量供给 也作为其它组织细胞的能源
弊端〔代谢旺盛时〕——酸中毒
第三节 运动时脂代谢的特点
第三节 运动时脂代谢的特点
一、运动时脂肪代谢 1、长时间运动时骨骼肌细胞燃料的选择
每克脂肪完全氧化可产生ATP的量是糖的2.5 倍
糖原以水化合物的形式储存在细胞内； 脂肪那么以无水的形式储存，以脂肪分
子形式储能具有体积小的特点。
第三节 运动时脂代谢的特点
一、运动时脂肪代谢 2、运动时脂肪的供能作用
当以70~90％最大摄氧量强度运动时，在 开场运动10—15min以后。
在低于60~65％最大摄氧量强度的长时间 运动中，尤其是在60％最大摄氧量以下 强度的超长时间运动中，脂肪成为运动 肌的重要供能物质。
肝脏、肌肉 ——进展脂肪酸氧化最活泼的组织 最主要的氧化形式—— β-氧化
〔一〕脂肪酸β-氧化的根本过程
1、脂肪酸的活化—— 脂肪酸→脂酰CoA 在线粒体外膜，经酰基辅酶A合成酶催化，并由ATP提供
2个高能磷酸键〔ATP AMP〕，脂肪酸与CoA结合，生成 脂酰CoA。
〔一〕脂肪酸β-氧化的根本过程 2、脂酰CoA进入线粒体
研究发现: LDL与心血管疾病的发病率呈正相关； HDL与心血管疾病的发病率呈负相关。
练习题
1、脂酰辅酶A进入线粒体后，每次β-氧化作用包括 、 、 和 4个 连续的反响过程。〔 〕
A、脱氢、加水、转氨基、磷酸化
B、脱氢、加水、再脱氢、硫解
C、脱氢、脱水、酵解、脱羧
D、脱氢、脱水、再脱氢、脱水
2、肝脏细胞内脂肪酸氧化生成的乙酰辅酶A，有一局部转变成 、
乙酰乙酸 β-羟丁酸 丙酮
酮体 是肝脏脂肪酸不彻底氧化产物。
四、酮体代谢
2、酮体的利用
主要发生在心肌、骨骼肌、神经系统、肾脏
在这些组织的线粒体内有活性很强的代谢酮体的酶系。
乙酰乙酸 β—羟丁酸
丙酮
三羧酸循环
乙酰辅酶A
CO2+H2O
糖异生
丙酮酸 或 乳酸
葡萄糖
β— 羟丁酸
β—羟丁酸脱氢酶
乙酰乙酸
10、交感神经系统和血液肾上腺素对激素敏感性脂肪酶具有抑制作 用，而乳酸、酮体、胰岛素对其具有激活作用。〔 〕
11、脂质是指由
所形成的酯类及其衍生物。〔 〕
A、脂肪酸和醇
B、碳、氢、氧
C、单纯脂、复合脂
D、脂肪酸和醛
12、运动锻炼可增加血液中 的含量，加速血中胆固醇的运输与 排出，对于防止动脉硬化起着重要作用。〔 〕
A、极低密度脂蛋白 B、中间密度脂蛋白
C、低密度脂蛋白
D、高密度脂蛋白
13、脂肪酸彻底氧化的产物是〔 〕。
A、乙酰辅酶A B、脂酰辅酶A C、丙酰辅酶A D、水、二氧化碳
14、脂肪酸在血液中的运输形式是〔 〕。
A、血浆FFA B、三酰甘油 C、磷脂酸 D、脂蛋白
15、以下哪些是人类膳食的必需脂肪酸？〔 〕
骨骼肌、心肌等组织也有少量脂肪储存，水解生成 的游离脂肪酸并不释放至血液，而是在细胞中氧化供 能或合成脂肪。
脂肪水解产生的脂肪酸只有局部量释放入血 〔约1/3〕，发动入血的脂肪酸〔为长链脂肪酸的 形式，即软脂酸、硬脂酸和油酸等〕立即与血浆
No清蛋白结合，以增加其水溶性，便于运输到各组
织器官进一步代谢，而大局部脂肪酸在脂肪细胞 内直接参与再酯化过程〔约2/3〕。
甘油 ATP
ADP
NAD+
a-磷酸甘油
NADH+H+
磷酸二羟丙酮
乳酸 CO2+H2O 糖原
甘油氧化过程ATP的合成
由于肌肉中缺乏磷酸甘油激酶，故甘油不能直接为肌肉供能。 在肝脏，每分子甘油氧化生成乳酸时，释放能量可合成4ATP； 如果完全氧化生成CO2和H2O时，那么释放出的能量可合成 22ATP。
Image脂肪水解产生的甘油不能重新为细胞利用，根本上全部释 放入血，经过血液循环运输到肝脏等组织进一步代谢。
第二节 脂肪的分解代谢
脂肪组织中甘油三酯在一系列脂肪酶催化下 分解为脂肪酸和甘油的过程，称为脂肪水解。
脂肪水解
甘油三酯脂肪酶
甘油三酯
H2O
甘油二酯 +脂肪酸
H2O 甘油二酯脂肪酶
甘油一酯 +脂肪酸