物质和能量代谢
高中生物 细胞代谢包括物质代谢和能量代谢
第十六章细胞代谢和基因表达的调控细胞代谢包括物质代谢和能量代谢。
细胞代谢是一个完整统一的网络，并且存在复杂的调节机制，这些调节机制都是在基因表达产物（蛋白质或RNA）的作用下进行的。
重点：物质代谢途径的相互联系，酶活性的调节。
第一节物质代谢途径的相互联系细胞代谢的基本原则是将各类物质分别纳入各自的共同代谢途径，以少数种类的反应转化种类繁多的分子。
不同代谢途径可以通过交叉点上关键的中间物而相互转化，其中三个关键的中间物是G-6-P、丙酮酸、乙酰CoA。
一、糖代谢与脂代谢的联系1、糖转变成脂图糖经过酵解，生成磷酸二羟丙酮及丙酮酸。
磷酸二羟丙酮还原为甘油，丙酮酸氧化脱羧转变成乙酰CoA，合成脂肪酸。
2、脂转变成糖图甘油经磷酸化为3-磷酸甘油，转变为磷酸二羟丙酮，异生为糖。
在植物、细菌中，脂肪酸转化成乙酰CoA，后者经乙醛酸循环生成琥珀酸，进入TCA，由草酰乙酸脱羧生成丙酮酸，生糖。
动物体内，无乙醛酸循环，乙酰CoA进入TCA氧化，生成CO2和H2O。
脂肪酸在动物体内也可以转变成糖，但此时必需要有其他来源的物质补充TCA中消耗的有机酸（草酰乙酸）。
糖利用受阻，依靠脂类物质供能量，脂肪动员，在肝中产生大量酮体（丙酮、乙酰乙酸、β-羟基丁酸）。
二、糖代谢与氨基酸代谢的关系1、糖的分解代谢为氨基酸合成提供碳架图糖→丙酮酸→α-酮戊二酸+ 草酰乙酸这三种酮酸，经过转氨作用分别生成Ala、Glu和Asp。
2、生糖氨基酸的碳架可以转变成糖凡是能生成丙酮酸、α—酮戊二酸、琥珀酸、草酰乙酸的a.a，称为生糖a.a。
Phe、Tyr、Ilr、L ys、Trp等可生成乙酰乙酰CoA，从而生成酮体。
Phe、Tyr等生糖及生酮。
三、氨基酸代谢与脂代谢的关系氨基酸的碳架都可以最终转变成乙酰CoA，可以用于脂肪酸和胆甾醇的合成。
生糖a.a的碳架可以转变成甘油。
Ser可以转变成胆胺和胆碱，合成脑磷脂和卵磷脂。
动物体内脂肪酸的降解产物乙酰CoA，不能为a.a合成提供净碳架。
运动时物质和能量代谢
长时间运动或高强度运动时，应补充含有碳水化 合物和蛋白质的运动饮料，以补充能量。
3
电解质补充
运动过程中会大量出汗，导致电解质流失，因此 需要补充含有适量钠、钾、镁等电解质的运动饮 料。
运动后营养恢复
碳水化合物补充
运动后应摄入富含碳水化合物的食物，帮助身体快速恢复 能量。
蛋白质补充
运动后应摄入适量的蛋白质，以促进肌肉修复和生长。
运动时营养补充与恢
04
复
运动前营养补充
碳水化合物补充
运动前应摄入富含碳水化合物的食物，如米饭、 面包、水果和蔬菜，以补充能量。
蛋白质补充
对于力量训练或高强度运动，适当补充蛋白质有 助于肌肉修复和生长。
水分补充
运动前应确保充足的水分摄入，以预防脱水。
运动中营养补充
1 2
水分补充
运动过程中应定时补充水分，以维持水分平衡。
促进睡眠
运动能够调节睡眠节律， 改善睡眠质量，有助于 身体恢复和免疫力提升。
THANKS.
减轻关节负担
运动能够增加关节周围肌肉的弹性，减轻关节的负担，减少关节疼 痛和损伤的风险。
运动对免疫系统的影响提高免疫力 Nhomakorabea运动能够刺激免疫细胞 的活性，增强免疫系统 的功能，提高身体对疾 病的抵抗力。
缓解压力
运动能够释放身体内的 压力和紧张情绪，有助 于缓解焦虑和抑郁等心 理问题，减少因压力导 致的免疫抑制。
特点
有氧能量代谢产生的能量较多，且可 持续时间较长，是长时间、中低强度 运动的主要供能方式。
过程
在有氧能量代谢过程中，氧气与葡萄糖、 脂肪等燃料结合，经过一系列生化反应， 生成ATP（三磷酸腺苷）供能。
无氧能量代谢
《运动生理学》物质与能量代谢-糖
ADP
收缩
ATP
肌肉
舒张
乳酸
乳酸
糖酵解与乳酸形成
能量转换 高能
Hale Waihona Puke 糖在体内的分解代谢糖原
肌细胞
丙酮酸 膜传送
乳酸
无氧
肝 葡萄糖
有氧代谢
工作和非工作的
肌肉、其他组织
氧
气
二氧化碳、水
乳酸的清除
糖在体内的分解代谢
无氧酵解
糖
有氧氧化
糖在人体组织中，不需耗氧而分 解成乳酸；或是在人体缺氧或供 氧不足的情况下，糖仍能经过一 定的化学变化，分解成乳酸，并 释放出一部分能量的过程。
CONTENTS
01Part One 糖代谢
人体的糖储备及其供能形式 糖在体内的分解代谢 运动与补糖
食物
单糖
氧化分解
血糖 葡萄糖
肝糖原
肌糖原
单糖分子含有许多亲水基团，易溶于水，不溶于乙醚、 丙酮等有机溶剂 。 如核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的 单糖，葡萄糖、果糖和半乳糖是含6个碳原子的单糖。
糖的动态平衡示意图 双糖： 由两个连接成一起的单糖组成的糖类 。 麦芽糖、
物质与能量代谢
——三大供能系统
讲师：Lucy
01 Part One 糖
CONTENTS
02 Part Two 脂肪
03 Part Three 蛋白质
三大能源物质的生理功用
糖
人体主要供 能物质 （ 70% ） 、 最经济的能 源（耗氧少）
蛋白质
维持机体的 生长发育、 组织的更新
修复
脂肪
防止散热 保护脏器
补糖时间与补糖量
运动与补糖
低聚糖：人工合成糖渗透压低，分子量大于葡萄糖。
能量代谢的概念
能量代谢的概念
能量代谢释义：生命最基本的特征之一。
包括物质代谢和能量代谢两个方面。
机体通过物质代谢，从外界摄取营养物质，同时经过体内分解吸收将其中蕴藏的化学能释放出来转化为组织和细胞可以利用的能量，人体利用这些能量来维持生命活动。
通常将在物质代谢过程中所伴随的能量的释放、转移、贮存和利用称为能量代谢。
按照国际单位系统的规定，法定能量计量单位是焦耳（joule，J）或千焦耳（kJ）。
在生理学上有关能量代谢的研究中，热量单位传统使用卡（cal）或千卡（kcal），1千卡是指能使1升纯水从15℃加热到16℃所需的能量。
卡和焦耳之间的换算关系是：1cal=4.187J或1J=0.23885cal。
物质代谢与能量代谢
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10-物质代谢与能量代谢(09)
2、生物氧化的特点
1）在体温下进行 在酶作用下发生一系列化学反应， 2）在酶作用下发生一系列化学反应，氧化和 放能逐步进行 产生的能量以ATP ATP形式储存 3）产生的能量以ATP形式储存
14
3、生物分子的氧化过程
1）分解代谢，伴随代谢物的脱氢和辅酶的还原 分解代谢， NADH NAD+ NADH或 经历一系列电子载体 电子载体传递过程将 2）NADH或FADH2经历一系列电子载体传递过程将 和电子传递给O 同时形成ATP H和电子传递给O2，同时形成ATP 经呼吸链释放的能量是机体能量的重要来源
23
线粒体内膜的功能： 线粒体内膜的功能：
1）在线粒体基质或面内基质的内膜蛋白上，丙酮酸及脂 在线粒体基质或面内基质的内膜蛋白上， 肪酸氧化为CO 同时NAD FAD还原 肪酸氧化为CO2，同时NAD+和FAD还原 2）电子从NADH传至线粒体内膜，同时形成跨膜质子泵 电子从NADH传至线粒体内膜， NADH传至线粒体内膜 内膜上的F ATP酶复合体将贮存于电化学质子梯度的 3）内膜上的F0F1ATP酶复合体将贮存于电化学质子梯度的 能量合成ATP 能量合成ATP
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电子传递链的组分
酶复合体 相对分子量 辅基
复合体Ⅰ 复合体Ⅰ NADH-Q还原酶 还原酶 复合体Ⅱ 琥珀酸-Q还原酶 复合体Ⅱ 琥珀酸 还原酶 复合体Ⅲ 复合体Ⅲ 细胞色素还原酶
88000 14000
复合体Ⅳ 复合体Ⅳ 细胞色素氧化酶
16000
FMN Fe-S FAD Fe-S 血红素b－ 血红素 －562 血红素b－ 血红素 －566 血红素c 血红素 1 Fe-S 血红素a 血红素 血红素a 血红素 3 CuA和CuB
kcal/mol kJ/mol
细胞内的有机物质代谢和能量合成
细胞内的有机物质代谢和能量合成作为生命体的最基本单位，细胞是一个复杂而神奇的微观生态系统。
它不仅能够有序地进行代谢和合成，并从外界环境中吸收和排泄物质，还能够产生和储存能量，从而维持生命活动的正常进行。
其中，有机物质代谢和能量合成是细胞内最为重要的两个过程。
一、有机物质代谢有机物质代谢是细胞内最为基本的代谢过程。
它包括有机物质的分解和合成两个方面。
1、有机物质的分解细胞内能够分解有机物质的主要酶是酶。
在代谢过程中，酶能够将复杂的有机物质分解为简单的代谢产物，以便于后续的利用。
例如，碳水化合物可以被分解成葡萄糖，脂肪可以被分解成脂肪酸和甘油，蛋白质可以被分解成氨基酸等。
有机物质分解的主要作用是产生能量，而产生的能量通常以ATP的形式储存。
其中，葡萄糖是最主要的能源物质。
在有氧条件下，葡萄糖会被分解成乳酸或二氧化碳和水，并释放出大量的能量。
而在无氧条件下，葡萄糖只能被分解成乳酸，产生的能量相对要少一些。
2、有机物质的合成有机物质的合成是指利用细胞内的低分子有机物质合成高分子有机物质的过程。
例如，氨基酸可以通过转氨酶催化途径合成蛋白质，脂肪酸可以通过酸性催化途径合成甘油三酯，葡萄糖可以通过糖原合成途径合成糖原等。
这些代谢产物都是细胞体内的基本物质，对于维持生命活动的正常进行非常重要。
二、能量合成生命活动必须依赖于能量。
而细胞体内最主要的能源分子就是ATP。
ATP是由核苷酸和三磷酸基团组成的三聚体，其中，三磷酸基团被认为是最为重要的能源。
1、ATP的合成途径ATP的合成有两种途径：光合作用和细胞呼吸。
光合作用是指绿色植物和光合细菌利用太阳能将二氧化碳和水合成有机物和氧气的过程，其中产生的ATP为化学合成的能量源。
而细胞呼吸是指细胞在有氧条件下将葡萄糖等有机物质分解成二氧化碳和水，并同时合成ATP的过程。
这一过程中，产生ATP的途径包括糖酵解和三氧化二磷氧化还原酶系统（呼吸链）。
2、ATP的维持和调节ATP是生命活动必不可少的能源分子，因此维持其水平相对稳定是非常重要的。
第二单元 物质代谢和能量代谢 第四章 糖代谢
第二单元物质代谢和能量代谢第四章糖代谢二、生化术语1．中间代谢：通常指消化吸收的营养物质和体内原有的物质在一切组织和细胞中进行的各种化学变化。
2．糖原（glycogen）：动物细胞中葡萄糖的贮存形式。
肌糖原主要供给肌肉收缩时能量的需要，肝糖原主要维持血糖的稳定。
3．血糖：血液中的葡萄糖。
其水平的稳定对确保细胞执行正常功能具有重要意义（正常人的血糖值为每100ml血含有80～120mg葡萄糖）。
4．糖酵解（glycolysis）：在无氧条件下，由葡萄糖氧化分解转化为丙酮酸的过程。
5．发酵（fermentation）：指葡萄糖及其他有机物的厌氧降解过程，生成乳酸称乳酸发酵，生成乙醇称生醇发酵。
6．丙酮酸脱氢酶系（pyruvate dehydrogenase complex）：一种多酶复合体，分布在线粒体内膜上，催化丙酮酸氧化脱羧，生成乙酰辅酶A。
在大肠杆菌中，这种复合体包括3种酶（丙酮酸脱氢酶E1、和6种辅因子（TPP＋、硫辛酸、辅酶A、FAD、NAD 二氢硫辛酸转乙酰基酶E2、二氢硫辛酸脱氢酶E3）＋、Mg2+）。
7．三羧酸循环（tricarboxylic acid cycle 简称TCA循环）：以乙酰CoA和草酰乙酸缩合成柠檬酸后再经一系列反应又重新生成草酰乙酸的环状途径。
该途径的第一个代谢物是柠檬酸，所以又称柠檬酸循环；柠檬酸含有三个羧基，故称三羧酸循环；德国科学家H.Krebs发现，又称Krebs循环。
8．回补反应（anaplerotic reaction）：三羧酸循环的中间代谢物也是其他物质生物合成的前体，当它们为了同化的目的而被移去时，必须进行“补充”或“填充”，才能维持TCA循环的正常进行。
如丙酮酸在丙酮酸羧化酶的催化下生成草酰乙酸反应。
9．乙醛酸循环（glyoxylate cycle）：存在于植物和微生物中，是将2个乙酰CoA转变成一分子草酰乙酸的环状途径。
循环中有乙醛酸，所以称乙醛酸循环。
运动生理学——第六章 物质和能量代谢
磷酸酶只存在于肝脏，其他组织缺乏这种磷 酸酶，故其他组织中的糖元如肌糖元，就不能直 接分解为葡萄糖．
（三）糖在体内的氧化
两种形式：
Ａ．缺氧条件下，糖元和葡萄糖 分解为ＨL释放能量极少．
第二节 能量代谢
有机体的一切生命活动，如呼 吸循环神经活动，肌肉活动等都 要消耗能量，所消耗的能量来自 糖，脂肪，蛋白质的氧化．１克 糖或１克蛋白质在体内完全氧化 能释放４千卡热量.
１克脂肪在体内完全氧化能释放出 ９千卡的热量．一般说来，分解代 谢是释放能量的过程，而合成代谢 则是吸能过程．通常把物质代谢过 程中所伴随的能量释放、转化和利 用称为能量代谢．
（二）蛋白质代谢的动态平衡
蛋白质的主要功用是构成新的组织蛋白， 另一方面旧的组织蛋白又不断分解最后产 生水，二氧化碳和一些含氮的最终产物排 出体外，那么体内蛋白质（合成占优势） 还是消减（分解占优势），要解答这得从 氮平衡来得出结果．
什么是氮平衡？（食物中的含氮物质主 要是蛋白质）蛋白氮．
而且蛋白质分子中的含氮量约为16％
１.甘油的氧化利用：Ａ．在肝脏中甘油 可转变成磷酸丙糖，经糖的有氧氧化途径 参加三羧循环，氧化释放能量 Ｂ．甘油 亦根据生理需要经糖元异生途径合成糖元 或葡萄糖．
２.脂肪酸的氧化：脂肪酸在 体内彻底氧化成二氧化碳和水， 同时释放出大量能量的全过程．
三 蛋白质代谢
蛋白质是生命的物质基础，一切生命活 动都与蛋白质联系在一起．导师恩格斯他 在十九世纪七十年代时提出“生命是蛋白 体的存在方式”他这一科学的定义说明了 两个问题：Ａ．蛋白体是生命最重要的物 质基础Ｂ．蛋白体的新陈代谢是生命活动 的基本特征．
物质与能量代谢
• (2)血糖
• 血液中的葡萄糖又称血糖，正常人空腹浓度 为80-120mg%。
• 血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要 能源。
• 运发动安静状态下的血糖浓度与常人无异。
• 血糖浓度是人体糖的分解及合成代谢保持动 态平衡的标志。
• 饥饿及长时间运动时，血糖程度下降，运发 动会出现工作才能下降及疲劳的征象。肝糖 原可以迅速分解入血以补充血糖，维持血糖 的动态平衡。
• 对糖原恢复的研究发现，淀粉、蔗糖合成肌糖原的 速率大于果糖，但果糖合成肝糖原的效果那么比蔗 糖或葡萄糖为佳。因此，补糖时应注意合理选择搭 配糖的种类，同时，运发动膳食中应注意保持足够 量的淀粉。
(二)脂肪代谢
• 人体脂 肪的贮 存量很 大 ，约 占体重 的 10%20%。一般认为，最适宜的体脂含量为：男性 为体重的6%-14%，女性为10%-14%。
：唾液中的免疫球蛋白可直接对抗细菌，假设缺乏 时易患龋齿。
胃内消化
胃液的性质、成分和作用
性 质： 是体内pH最低的液体
分泌量： 成 分：盐酸、胃蛋白酶原、粘液、内因子
和HCO3- 等无机物。
胃蛋白酶
蛋白质
蛋白示、蛋白胨、多肽
• 胃排空：食物由胃进入十二指肠的过程
• 食物的排空速度与食物的物理性状及化学组 成有关。
成分：水(占99%)，有机物(唾液淀粉酶、粘蛋白、 球蛋白、溶菌酶等)，无机物(Na+、k+、HCO3-、 Cl-等)。
唾液的作用：
：唾液可潮湿食物利于咀嚼和吞咽；溶于水的食物→ 味觉；唾液淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖。
：大量唾液能中和、清洗和去除有害物质；溶菌酶还 有杀菌作用。
：铅、汞、碘等异物及狂犬病、脊髓灰质炎的病毒可 随唾液排出。
能量代谢与物质代谢的关系
能量代谢与物质代谢的关系
能量代谢与物质代谢之间存在密切的关系。
能量代谢是指人体在进行各种生理活动时所需的能量消耗，而物质代谢则是指人体对营养物质进行分解、吸收、利用和排泄的过程。
在物质代谢过程中，营养物质首先被分解为较小的分子，如葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等，这些分子进一步参与能量代谢过程。
例如，葡萄糖是细胞内主要的能量来源之一，通过糖酵解和三羧酸循环途径，最终产生三磷酸腺苷（ATP）供细胞使用。
脂肪酸也可以在有氧条件下被氧化为ATP，提供能量。
另一方面，能量代谢过程也受物质代谢的调节。
例如，当身体需要能量时，血糖水平降低，胰岛素水平下降，脂肪酸和胆固醇会进入血液，供能量使用。
而当人体处于饥饿状态时，能量代谢会降低，以减少能量的消耗，同时物质代谢也会相应减慢，降低对营养物质的需求量。
因此，能量代谢和物质代谢是相互依存、相互影响的过程，二者密切相关。
能量代谢提供人体生命活动所需的能量，而物质代谢则为能量代谢提供所需的营养物质。
只有两者协调平衡，人体才能保持正常的代谢状态。
(完整版)微生物的代谢及其调控
1微生物的代谢微生物代谢包含微生物物质代谢和能量代谢。
1.1 微生物物质代谢微生物物质代谢是指发生在微生物活细胞中的各样分解代谢与合成代谢的总和。
1.1.1 分解代谢分解代谢是指细胞将大分子物质降解成小分子物质，并在这个过程中产生能量。
—般可将分解代谢分为TP。
三个阶段：第一阶段是将蛋白质、多糖及脂类等大分子营养物质降解成氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质；第二阶段是将第一阶段产物进一步降解成更加简单的乙酰辅酶 A 、丙酮酸以及能进入三羧酸循环的某些中间产物，在这个阶段会产生一些ATP、NADH 及 FADH2；第三阶段是经过三羧酸循环将第二阶段产物完好降解生成CO2，并产生ATP、NADH 及FADH2。
第二和第三阶段产生的ATP、NADH 及FADH2 经过电子传达链被氧化，可产生大批的 ATP。
1.1.1.1 大分子有机物的分解（ 1）淀粉的分解淀粉是很多种微生物用作碳源的原料。
它是葡萄糖的多聚物，有直链淀粉和支链淀粉之分。
一般天然淀粉中，直链淀粉约占20％，支链淀粉约占80％。
直链淀粉为α一 l、 4 糖苷键构成的直链分子；支链淀粉不过在支点处由α—1、6糖苷键连结而成。
微生物对淀粉的分解是由微生物分泌的淀粉酶催化进行的。
淀粉酶是一类水解淀粉糖苷键酶的总称。
它的种类好多，作用方式及产物也不尽同样，主要有液化型淀粉酶、糖化型淀粉酶（包含β—淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶）。
以液化型淀粉酶为例，这种酶能够随意分解淀粉的。
α-l、4 糖苷键，而不可以分解α-1、 6 糖苷键。
淀粉经该酶作用此后，黏度很快降落，液化后变为糊精，最后产物为糊精、麦芽糖和少许葡萄糖。
因为这种酶能使淀粉表现为液化，淀粉黏度急速降落，故称液化淀粉酶；又因为生成的麦芽糖在光学上是α型，所以又称为“ α—淀粉酶。
（ 2）纤维素的分解纤维素是葡萄糖由β— 1，4 糖苷键构成的大分子化合物。
它宽泛存在于自然界，是植物细胞壁的主要构成成分。
运动生物化学第04章运动时的物质代谢和能量代谢_OK
10、 磷酸烯醇式丙酮酸将磷酰基转移给ADP形成ATP和丙酮酸 ★
意义：以上10步是糖代谢的共同途径
第四阶段：乳酸生成★ 至此，每分子葡萄糖生成2分子乳酸。
39
（二）糖酵解中ATP的生成
1．ATP生成方式 糖酵解反应中，形成了两个高能磷酸化合物 1，3一二磷酸甘油酸 磷酸烯醇式丙酮酸
ATP则由上述两个高能磷酸化合物 通过底物磷酸化方式生成。
26
第三节 运动时的无氧代谢供能
大强度剧烈运动时，骨骼 肌可利用磷酸肌酸、糖酵解释放 能量合成ATP,并分别构成磷酸原 供能系统和糖酵解供能系统.由于 以上两种代谢过程都不利用氧， 因此统称为无氧代谢。
27
一、磷酸原供能系统
ATP、CP分子内均含有高能磷酸键，在 供能代谢中，均能通过转移磷酸基团过 程释放能量，所以将ATP、CP分解反应 组成的供能系统称作磷酸原供能系统。
O=C O P
C OH
CH2 O P
1,3-二磷酸 甘油酸
ADP
ATP
磷酸甘油酸激 酶
COOH
C OH
CH2 O P
3-磷酸甘油 酸
23
（二）氧化磷酸化
代谢物脱下的氢，经特定的共 轭氧化-还原对组成的递氢、递电子 体系传递，逐级氧化最后与氧结合 生成水，因氧化-还原电位的变化伴 有能量的释放，使ADP磷酸化生成
2、 G-6-P异构化，生成6-磷酸果糖（F-6-P） ★
3、 F-6-P磷酸化，生成1，6-二磷酸果糖（F-1、6-2P）
该步反应再消耗一分子ATP
★
37
第二阶段：磷酸丙糖生成
4、 F-1、6-2P裂解成3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮★ 5、 磷酸三碳糖的异构化★
名词解释能量代谢
名词解释能量代谢能量代谢是机体内部各种能量物质的转移和交换，它包括物质代谢、基本生命活动、内分泌功能以及生理性功能变化。
在能量代谢中，体温调节、水代谢、二氧化碳和无机盐代谢、糖类代谢和脂肪代谢等都属于机体内能量代谢。
能量代谢的主要特点有：1、能量代谢是由多个器官系统协调完成的，代谢产物主要经肾脏排出体外； 2、机体的能量来源为机体摄取的食物； 3、机体的能量消耗主要为非工作状态下的基础代谢和在运动状态下的有氧代谢，机体在生长发育期间，新陈代谢旺盛，基础代谢也较高，因此机体能量代谢强度大。
4、机体的能量来源与能量消耗相互之间具有平衡关系。
一、热能代谢二、水代谢：三、二氧化碳和无机盐代谢：指机体内与物质代谢有关的呼吸过程[gPARAGRAPH3]。
机体在进行物质代谢时产生的二氧化碳，可以由呼吸系统排出体外。
水代谢包括了体内液体的代谢，即体内水分的分布，吸收，排出，运输和利用。
通常情况下，水代谢在机体代谢中占很大比例，因为这种代谢是机体进行其他生命活动所必需的。
四、氧代谢：机体与外界环境进行物质交换，实现机体新陈代谢的过程称为呼吸，呼吸过程包括有氧呼吸和无氧呼吸两个阶段。
在有氧呼吸过程中，细胞在线粒体内将葡萄糖彻底氧化，并且放出大量能量，供给生命活动的需要。
而无氧呼吸过程则不同，它是在细胞质基质中，葡萄糖在酵解过程中被彻底氧化分解释放少量能量，以维持正常的生命活动。
在体内氧气不足或缺氧的情况下，线粒体内的一些细胞器能将部分氧气转变成二氧化碳，而其他细胞器如内质网和高尔基体能够直接将氧气转变成二氧化碳。
氧代谢主要为机体提供能量，一般情况下，人体能量代谢与氧代谢的速率保持一定比例。
但在运动中，机体对氧气的需求增加，这会导致氧代谢速率超过有氧代谢速率，从而使机体处于无氧状态。
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乳酸系统应十分迅速
迅速
化学能源:CP
食物能源:糖原
ATP生成很少
ATP生成有限
肌肉中储量少
副产品乳酸可导致肌肉疲劳
用于短跑或任何
用于1-3分钟的运动
短时间高功率运动
有氧系统 有氧代谢
慢 糖,脂肪,蛋白质 ATP生成很多 彻底氧化 用于耐力或 长时间运动
第三节 体 温
一、正常人体温度
的比值．
（四）影响能量代谢的因素 １．肌肉活动：对能量代谢的影响最为显著 ２．情绪 ３．食物的特殊动力作用 ４．环境温度
二、人体运动时的能量代谢与消耗
生命活动是一个消耗能量的过程，人体不能直接利用太阳能、电能等
各种物理形式的能量，只能直接利用储存在ATP分子中的化学能。
（一）骨骼肌收缩的直接能源 — ATP
肌糖原： 是高强度无氧运动及大强度运动的主要能源。 肝糖原： 维持血糖浓度的恒定。 糖原储量充足，有助于维持血糖、延缓疲劳发生。
3．糖在体内的分解代谢 （1）无氧分解（糖酵解） 糖原+ADP+Pi→乳酸（2分子）+ATP（1克分子） (是高强度无氧运动及大强度运动的主要能源)
（2）有氧氧化
糖原+O2+ADP+Pi→CO2+H2O+ATP（38克分子） (是机体安静时及长时间运动中供能的主要方式)
2．蛋白质在体内的代谢 （1）氮的总平衡：摄入氮=排出氮，一般正常成人， （2）氮的正平衡：摄入氮﹥排出氮 （3）氮的负平衡：摄入氮﹤排出氮
3．运动对蛋白质代谢的影响 4．蛋白质的需要量
（四）水代谢
1．水的生理作用 2．人体水储备和分布 （1）血液等体液含水量最多，可高达90﹪。
（2）水在体内的存在形式： 自由水；如血液、淋巴液和组织液
第五章 物质和能量代谢
第一节 物质代谢 一、消化与吸收
（一）消化 物理性消化 化学性消化
（二）消化道各段的消化作用：
1.口腔： ① 物理性消化：咀嚼和吞咽 ② 唾液的性质、成分和作用（化学性消化）
2.胃内消化 ① 物理性消化：紧张性收缩、容受性舒张、蠕动。 ② 胃液的性质、成分和作用（化学性消化）
3.小肠内消化（最重要的部位） ① 物理性消化：紧张性收缩、分节运动、蠕动。 ② 小肠液的性质、成分和作用
体温 — 指机体深部的平均温度。 物质代谢过程中所释放的能量70％转化为热能，成为体温 的来源。 （一）体温的测定 常用的测定部位包括：口腔、直肠、腋窝。 （二）影响体温的因素 1. 昼夜变 化
2. 性别差异 3. 年 龄 4. 肌肉活动 5. 其他因素
二、体温调节 人体体温的恒定，有赖于产热和散热过程的动态平衡。 （一）产热过程 安静时的产热器官：内脏器官（50％）。 劳动和运动时的产热器官：骨骼肌（90％） 。 （二）散热过程 1、机体散热的途径： 2、皮肤散热的方式： （1）辐射:是机体安静状态下散热的主要方式(占60％). （2）传导 （3）对流 （4）蒸发(不感蒸发和发汗)
3．人体的水平衡
结合水；与无机盐、蛋白质、糖原结合。
第二节 能量代谢
物质代谢过程中所伴随的能量的释放、转移、利用的过程。 一、基础代谢和基础代谢率
（一）基础代谢和基础代谢率的概念 基础代谢：指基础状态（人体在清醒、静卧、空腹、室温
20～25C0条件下）的能量代谢。 基础代谢率：基础状态下，单位时间内的能量代谢。通常
常以每小时、每平方米体表面积的产热量表示；即KJ/m2∙h。 基础代谢率受年龄、性别的影响。
（二）能量代谢的测定方法及原理 方法：直接测定法 间接测定法
(三) 与能量代谢有关的几个概念 1. 食物热价及氧热价
食物热价: 指 1克食物完全氧化所释放的热量.
氧热价: 指耗氧1升所产生的热量. 2.呼吸商: 指各种食物在体内氧化时所产生的CO2 与所消耗的O2
ATP
ATP酶 ADP + Pi + 能
（二）骨骼肌收缩的最终能源 — 糖、脂肪、蛋白质
ATP在体内的储量有限，需由食物中糖、脂肪、蛋白质的不断补充。 故称为三大能源物质。其补充的途径有以下三条。
（三）ATP再合成的三个能源系统
人体各种运动中所需要的能量分别由三种不同的能源系统供给。即 磷酸原系统、糖酵解系统、氧化能系统。
2．糖在体内的代谢过程 （1）血糖： 血液中的葡萄糖；是糖的运输形式。正常人空腹浓度为80～120㎎﹪。
血糖浓度是人体内糖分解和合成保持动态平衡的标志。 大脑、红细胞等组织必须依靠
血糖供能； 饥饿时↓，头晕无力、眼前发黑等现象， 长时间运动时↓可导致机体疲劳 （2）糖原：是储存在机体内的动物性淀粉。各种组织储量差异较大，脑组织很少。
4．运动时血糖的变化和补糖 （1）长时间运动后血糖↓。 （2）补糖时间和补糖量
（二）脂肪代谢
1．脂肪的生理作用
（1）储存和氧化供能； （2）是细胞的组成成分； （3）促进脂溶性维生素的吸收和利用； （4）保护作用
2．脂肪在体内的分解代谢
脂肪在消化酶的作用下，分解为甘油和脂肪酸然后再分别氧化成 并释C放O出2 大量能量，用以合成ATP。
③ 胰液和胆汁（生成和储存）。 4.大肠 ① 物理性消化：袋状往返运动、分节或多袋推进运动、蠕动。
② 大肠液的性质、成分和作用
（二）吸收 （1）吸收的概念 （2）吸收的部位 （3）为什么小肠是最重要的部位？
二、主要营养物质在体内的代谢
（一）糖代谢
1．糖对人体的作用： （1）人体能量的重要来源； （2）细胞的重要组成成分； （3）转变成蛋白质和脂肪。
ATP再合成的三个能源系统
1. 磷酸原系统 (ATP-CP系统)
ATP
ADP + Pi + 能
CP+ADP
C（肌酸）+ATP
2. 糖酵解系统
糖原+ADP+Pi
乳酸+ATP
3. 有氧氧化系统 糖原 脂肪 +O2+ADP+Pi
CO2+H2O+ATP
(四) 不同运动项目的能量供应164
高能磷化物系统(ATP-CP)系统
和H2O，
3．脂肪和运动能力
安静时是心肌和骨骼肌的主要能源；从储能和供能来看，是运动时的重要能源物质。
4．运动对脂肪代谢的影响 （1）运动训练可提高机体利用脂肪酸供能的能力； （2）改善血脂异常 （3）减少体脂积累
（三）蛋白质代谢
1．蛋白质的生理作用 （1）是生命的基础；可修补、生长和再生组织； （2）调节机体生理功能；催化、运输、代谢调节； （3）供能；