02-糖代谢与运动

有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O2→6CO2+6H2O+能量（相当于32ATP）
有氧氧化——三羧酸循环
三羧酸循环
32ATP能量的来路分析： ◎ 葡萄糖→2丙酮酸： 产生2A、2N。 ◎ 2丙酮酸→2乙酰CoA： 产生2N。 ◎ 2乙酰CoA经TAC： 产生6N、2F、2G。 合计：10N、2F、2G、2A。 所以，总计产生32ATP能量。
糖3（开链式结构）
糖的结构：
（P42）
糖4（环式结构）
糖的结构：
将六元环碳原子省略，左面原子或基团写在环上方，右面原子或基 团写在环下方，即可将开链式用哈沃斯式表示。哈沃斯式还可进一步简 化：用短线代表氢，用折线代表羟基。
糖5（单糖）
单糖
ห้องสมุดไป่ตู้
糖6（寡糖）
寡糖
糖7（多糖）
多糖
三、糖的生物学功能 糖的生物学功能
①已糖激酶 ②磷酸已糖异构酶 ③磷酸果糖激酶 ④醛缩酶 ⑤磷酸丙糖异构酶 ⑥磷酸甘油醇脱氢酶 ⑦磷酸甘油酸激酶 ⑧磷酸甘油酸变位酶 ⑨烯醇化酶 ⑩丙酮酸激酶 A 磷酸化酶 B 乳酸脱氢酶
无氧氧化总反应式： 葡萄糖→2HL（乳酸）+能量（相当 于2ATP）
• 糖酵解的生理意义
• 是生物内普通存在的功能途径，正常生理调节下， 大多数组织有充足的氧气供应，因而很少进行糖 无氧酵解。只有少数活跃耗能较多细胞组织如视 网膜、肾髓质成熟的红细胞（没有线粒体）和睾 丸在氧气供应充足的情况下，仍进行糖的无氧供 能，来获得能量。 • 是剧烈运动时能量的主要来源
分支酶催化糖原不断形成新分支链
12~18G
糖原合酶
1.糖原分子
分枝酶 糖原合成的限速酶
糖原引物
2.糖原素或糖原蛋白
（二）糖的异生
• 定义：
• 由非糖物质转变成糖原或葡萄糖的过程称为糖的异
生。
正常情况下，肝脏是糖异生的主要器官，但在饥饿
状态下，肾脏和肌肉也能进行糖的异生。
• 在运动中的意义 1. 弥补体内糖量不足，维持血糖相对稳定 2. 乳糖异生变糖，有利用运动中乳酸消除
（一）糖的无氧酵解
• 糖分解代谢的底物有两种一种是糖原，另一种是各组织细胞中的葡 萄糖。根据代谢时氧气的参与，糖代谢可以分为有氧氧化和糖的无 氧酵解两个过程。
无氧氧化——糖酵解途径
葡萄糖酵解使1分子葡萄糖产生2 分子丙酮酸、2分子H2O、2分子 ATP和2分子DNAH。 葡萄糖无氧氧化使1分子葡萄糖 产生2分子乳酸和相当于2分子ATP 的能量（而不是2分子ATP）。
（四）糖代谢的运动适应 2. 糖代谢运动适应的应用
（2）乳酸耐受力训练法：使血乳酸浓度持续保持高位的 训练方法。目的是提高机体耐酸能力。一般可采用亚极量 （85-90%VO2max）的间歇训练模式（300-400M跑），
细胞膜内
线粒体内膜内
第02章 糖代谢与运动
第一节 糖概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原合成和糖异生
第四节 糖代谢与运动
一、运动中的糖代谢特点 二、血糖与运动
三、血乳酸与运动
四、糖代谢的运动适应
（一）运动中的糖代谢特点（P62）
肌糖原来源于血糖的合成。大强度短时间运动肌糖 原不会耗尽，中低强度长时间运动至力竭肌糖原则 耗尽。 血糖来源于肝糖原分解和肝、肾等组织的糖异生。 安静时肝糖原分解是血糖的主要来源（约占70%）， 饥饿时糖异生成为血糖的主要来源（接近100%）， 大强度短时间运动时肝糖原分解是血糖的主要来源 （可达90%），中低强度长时间运动时糖异生则成 为血糖的主要来源。
• （一）人体内糖的存在形式与储量
• 占人体干重的2%，按作用主要分为两类。一类 是结合糖，其生理作用是与其他物质结合参与人 体成分的组成；另一类是自由型糖，以游离态和 化合态的形式存在。 • 血糖 • 肌糖原 • 肝糖原
糖8（糖的生物功能）
成人体内糖总量约500g，其中肌糖原约占75%， 肝糖原约占20%，血糖约占1.2%（P45）。
有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O2→6CO2+6H2O+能量（相当于32 ATP）
有氧氧化——三羧酸循环
三羧酸循环
6CO2的来路分析： ◎ 2丙酮酸→2乙酰CoA： 产生2CO2 ◎ 2乙酰CoA经TAC： 产生4CO2 所以，总计产生6CO2。
有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O2→6CO2+6H2O+能量（相当于32ATP）
直链糖原合成的UDPG途径
直链糖原合成
酶的种类： ① 已糖激酶 ② 磷酸已糖异构酶 ③ UDPG焦磷酸化酶 ④ 糖原合成酶 ⑤ UDP激酶
D 总反应式： Gn+G+2ATP → Gn+1+2ADP+Pii
注1：表中UTP称“三磷酸尿苷”，Pii称“焦磷酸”，UDPG 称“尿苷二磷酸葡萄糖”。①⑤为限速酶。Gn为至少含4个葡 萄糖残基的直糖链。“激酶”的作用是将ATP上的一个高能 磷酸健转移到底物上去，转移到什么底物上，就称什么激酶。
（三）运动中的乳酸代谢特点
运动中产生的乳酸主要通过乳酸穿梭（P65）方式 氧化，途径有二： （1）在运动肌内，由快肌b进入快肌a或慢肌氧化。
（2）通过循环系统由运动肌
进入非运动肌、心肌氧化 。
运动中血乳酸浓度的变化规律
安静时血乳酸浓度约为1-2mmol/L。在递增强度的 运动中，血乳酸浓度先是缓慢上升，当运动强度达 到临界值时，血乳酸浓度开始急剧上升，此运动强 度称乳酸阈。 乳酸阈存在很大的个体差异。乳酸阈所对应的血乳 酸浓度也存在很大的个体差异，其变动范围在1.47.5mmol/L之间，均值为4mmol/L。 乳酸阈是机体供能由有氧为主转为无氧为主的临界 点。 运动时肌乳酸浓度>血乳酸浓度。
（一）糖原的合成
• 在正常生理条件下，人体的分解和合成保持动态平 衡。运动中，糖作为能源物质分解代谢供能，在运
动后的恢复期或长时间的运动的过程中，机体又可
以重新合成糖原作为能源。 糖原合成的主要原料是来源于血液中的葡萄糖。 • 糖原合成的意义：
1、运动补糖的生化基础
2、运动后糖原合成的增加机制（糖原：500 → 700g）
糖1（概念）
二、糖的分类
• 根据特点可以分为单糖、寡糖、多糖 • 单糖 凡是不能用水解的方法再降解的最简单的糖称为 单糖。 • 寡糖 又称为低聚糖，由2-10个单糖分子缩合而成。 • 多糖 由多个单糖分子缩合而成的高分子有机化合物。
糖2（通式、分类）
糖（碳水化合物）的通式 ：Cn(H2O)n
不符合通式的糖物质： 鼠李糖（C6H13O5）、脱氧核糖（C5H10O4）等。 符合通式的非糖物质： 乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。 分类 单糖 寡糖 多糖 主要种类 葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖…… 核糖、脱氧核糖…… 麦芽糖、蔗糖、乳糖…… 淀粉、纤维素、糖原……
生理意义
1.每分子葡萄糖完全氧化，释放能量可以合成 32ATP。是糖酵解的16倍，因此，它是长时间大 强度运动时的重要能量来源，是机体利用糖能 源的主要途径。 2.三羧酸循环是人体内糖质、脂质、和蛋白质的 三大代谢的中心环节。
第02章 糖代谢与运动
第一节 糖概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原合成和糖异生 第四节 糖代谢与运动 由单糖在体内合成糖原的过程称 糖原合成。 由非糖物质转变为葡萄糖或糖原 的过程称糖异生作用。
糖的概念、化学组成、 分类、结构、生物功能……
第一节 糖质概述
• 糖质的范围
绿色植物的根、茎、叶果实所含的葡萄糖
、果糖、蔗糖、淀粉和纤维素；哺乳动物 乳汁中的乳糖，血液中的血糖，肝脏和肌 肉中的糖原等，都属于糖质物质。
一、糖质的概念和化学组成
一、糖质的概念和化学组成
• 概念 糖质是一种含有多羟基的醛类或酮类物质 化合物的总称。 例如葡萄糖，果糖。 • 化学组成 有C H O三中元素组成（碳水化合物） • 占人体干重2%，少量以糖脂、糖蛋白的形 式构成神经、生物膜、抗体、某些酶、激素 、和结缔组织的的重要成分，大部分以多糖 的形式贮存于组织器官中。
细胞膜外
糖异生
糖异生作用
糖异生不是糖酵解的逆过程。 场所：肝（饥饿时肾、肌肉也 参与）。 限速酶（P60）： （1）丙酮酸羧化酶 （2）丙酮酸P激酶 （3）F-1,6二P酯酶 （4）G-6P酯酶 意义（P61）： （1）弥补体内糖量不足。 （2）通过HL（乳酸）循环 （P61，图2-3-1）消除运动肌 产生的HL。
（二）运动中血糖浓度的变化规律（P60）
1-2min大强度运动：无明显变化。 4-10min全力运动：明显上升。 15-30min全力运动：开始回落。 1-2h运动至疲劳：回归至正常值低限区间。 2-3h运动至疲劳：降至正常值以下，甚至可能出现 低血糖休克。
140 90 100 80
10
1-2min大强度运动 4-10min全力运动 15-30min全力运动 1-2hr力竭运动 2-3hr力竭运动
运动生物化学
第02章 糖代谢与运动
教学目标
• 掌握糖的概念，葡萄糖的化学结构、人体内糖存在的形式 与储量、糖代谢不同化学途径与ATP合成的关系，糖代谢 及其产物对人体运动能力的影响。 • 了解糖的组成，分类和运动时的生物学功能。
• 熟悉 糖酵解、糖的有氧氧化，糖原的合成和糖异生作用 的基本代谢过程及其在运动中的意义，
（四）糖代谢的运动适应
1、特点：
大强度运动提高无氧能力， 中低强度运动提高有氧能力。
2. 糖代谢运动适应的应用
乳酸能训练 （1）最高乳酸训练法：使运动员在训练时血乳酸浓度达 到最高值（一般在12-20mM/L，最大可达30mM/L以上） 的训练方法。目的是提高机体产生乳酸能力，即提高乳酸 能系统的最大输出功率。一般可采用间歇训练模式，即： （1min极量运动+4～5min间歇休息）×5次重复。
• 理解运动训练和体育锻炼中糖代谢产生的适应性变化。
引言
• 糖是自然界分布最为广泛的有机物质，也
是组成人体的重要成分之一。
• 人体内糖的形式有两种，糖原和葡萄糖
第02 糖代谢与运动
第一节 糖概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原合成和糖异生 第四节 糖代谢与运动
第02 糖代谢与运动
第一节 糖概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原合成和糖异生 第四节 糖代谢与运动
运动中血糖浓度的调节（P63）
1、组织器官调节：肝糖原分解及肝、肾糖异生；骨 骼肌对血糖的摄取和利用；各器官血液配布的变化 等。 2、激素调节：儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺 素）、胰高血糖素、糖皮质激素、生长激素等使血 糖升高；胰岛素使血糖降低。 3、神经调节：交感神经兴奋升血糖；迷走神经（副 交感）兴奋降血糖。
（二）糖的生物学功能：
（1）提供机体所需的能量。 （2）促进脂肪的彻底氧化分解。 （3）减少蛋白质的消耗。 （4）促进运动性疲劳的恢复。
第02章 糖代谢与运动
第二节 糖的分解代谢
第一节 糖概述 第二节 糖的分解代谢 第三节 糖原合成和糖异生 第四节 糖代谢与运动
1、无氧氧化：糖→糖酵解→丙酮 酸→乳酸 2、有氧氧化：糖→糖酵解→丙酮 酸→乙酰CoA →三羧酸循环 →H2O+CO2
（三）运动中的乳酸代谢特点
来源：安静时主要来源于红细胞、皮肤、视网膜、肾 髓质等的无氧酵解，运动时主要来源于骨骼肌。 去路：运动后由氧化途径消除的乳酸约占50%，糖异 生途径消除的乳酸约占20%，其他乳酸则由肝转化为 其他物质（如脂肪酸、胆固醇、酮体、乙酸、丙氨酸 等），少量随汗、尿排出体外。 中低强度的有氧运动可提高乳酸的 氧化速率，以50%-70% VO2max 强度运动时，经氧化途径消除的乳 酸可达总消除量的90%。
直链糖原合成的UDPG途径
支链糖原合成
酶的种类： ① 已糖激酶 ② 磷酸已糖异构酶 ③ UDPG焦磷酸化酶 ④ 糖原合成酶 ⑤ UDP激酶
D 总反应式： Gn+G+2ATP → Gn+1+2ADP+Pii
注2：【糖原合成酶】只延长糖链，不形成分支。当直链不断 加长到超过11个G残基时，【糖原分支酶】可将一段糖链 （至少含有6个G残基）转移到邻近糖链上，并以α-1.6-糖苷 键相连接，形成新的分支，分支部分则仍以α-1,4-糖苷键延长 糖链。
（二）糖的有氧氧化
• 定义
葡萄糖或糖原在氧气供应充足的情况下，氧化分解
，生成二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。
• 分为3个阶段：
葡萄糖或糖原分解为丙酮酸
丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A
乙酰辅酶A进入三羧酸循环
有氧氧化——三羧酸循环
三羧酸循环
酶的种类： A 丙酮酸脱氢酶系 ①柠檬酸合成酶 ②顺乌头酸酶 ③异柠檬酸脱氢酶 ④α-酮戊二酸脱氢酶系 ⑤琥珀酸硫激酶 ⑥琥珀酸脱氢酶 ⑦延胡索酸酶 ⑧苹果酸脱氢酶