运动生物化学 糖酵解供能
运动生物化学学习重点大全

绪论生物化学:是研究生命化学的科学,它从分子水平探讨生命的本质,即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。
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与规律,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。
运动生物化学的任务主要体现在:1、解释人体运动变化的本质;2、评定和监控运动人体的机能;3、科学的知道体育锻炼和运动训练。
第一章1.酶催化反应的特点是什么?影响酶促反应速度的因素有哪些?一、高效性;二、高度专一性;三、可调控性一、底物浓度与酶浓度对反应速度的影响;二、PH对反应速度的影响;三、温度对反应速度的影响;四、激活剂和抑制剂对反应速度的影响;2.水在运动中有何作用?水代谢与运动能力有何关系?人体内的水是进行生物化学反应的场所,水还具有参与体温调节、起到润滑等作用,并与体内的电解质平衡有关。
运动时,人体出汗量迅速增多,水的丢失加剧。
一次大运动负荷的训练可以导致人体失水2000~7000ml,水丢失严重时即形成脱水,会不同程度的降低运动能力。
3.无机盐体内有何作用?无机盐代谢与运动能力有何关系?无机盐在体内中解离为离子,称为电解质,具有调节渗透压和维持酸碱平衡等重要作用。
4.生物氧化合成ATP有几种形式,他们有何异同?生物氧化共有两种形式:1、底物水平磷酸化;2、氧化磷酸化相同点:1、反应场所都是在线粒体;2、都要有ADP和磷酸根离子存在不同点:1、在无氧代谢供能中以底物水平磷酸化合成ATP为主,而人体所利用的ATP约有90%来自于氧化磷酸化的合成即在有氧代谢中主要提供能量;2、底物水平低磷酸化不需要氧的参与,氧化磷酸化必须要有氧;3、反应的方式不同。
5.酶对运动的适应表现在哪些方面?运动对血清酶有何影响?一、酶催化能力的适应;二、酶含量的适应。
①、运动强度:运动强度大,血清酶活性增高②、运动时间:相同的运动强度,运动时间越长,血清酶活性增加越明显③、训练水平:由于运动员训练水平较高,因此完成相同的运动负荷后,一般人血清酶活性增高比运动员明显④、环境:低氧、寒冷、低压环境下运动时,血清酶活性升高比正常环境下明显。
《运动生物化学》第05章 运动时骨骼肌的能量代谢调节和利用
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肌肉收缩时,Ca2+可调节磷酸化酶的活性。 Ca2+是骨骼肌兴奋收缩耦联的桥梁,当动作电位沿肌膜传递至三 联体时,引起肌质网释放大量的Ca2+,从而使肌浆内Ca2+浓度上升。
Ca2+ 浓度升高
激活
肌原纤维 ATP酶
(2)线粒体内生成的柠檬酸转移到细胞质内,其浓度增大也将抑制 果糖磷酸激酶活性,使糖酵解速率降低。糖酵解过程的抑制使葡萄糖-6磷酸浓度升高,进而抑制己糖激酶和磷酸化酶,导致血糖利用和肌糖原利 用减少(图5-2-7)。
但是,任何果糖磷酸激酶的激活剂(如AMP、磷酸、6-果糖磷酸等) 浓度的升高,都会削弱柠檬酸对果糖磷酸激酶的抑制作用,使糖酵解加速。
Top
Intensity
• CP储量3%以下,ATP 储量大于安静值80% • ATP合成途径主要为CP的分解,所以CP储量下降速度比ATP快得多
75%
Vo2max
60%
Vo2max
• CP储量可降低至20%左右,ATP储量略低于安静值 • ATP合成途径主要为糖酵解和糖有氧氧化供能,所以CP没有耗尽
促进肌细胞吸收葡萄糖。 ③ 因肌细胞内代谢途径的调节,葡萄糖转移进入运动肌
的绝对量增加,且不依赖血胰岛素浓度。
肝葡萄糖生成和释放调节机制:
(1) 运 动 时
儿茶酚胺和胰高血糖素分泌增多 肝糖原分解成葡萄糖增多 加速糖异生 调节肝葡萄糖的生成速率
肝葡萄糖生成和释放调节机制:
图 5-2-4 血糖浓度对肝葡萄糖释放的调节 注:1.糖原合成酶;2.糖原磷酸化酶;3.UDPG尿苷二磷酸葡萄糖
3.三酰甘油和脂肪酸循环的反馈调节
运动生物化学(10.2.1)--糖酵解系统供能能力的评定1
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在应用生化方法评定供能能力时 ,应根据不同项目的特点灵活掌 握。
本课作业
分析某一代谢系统供能能力的效果的 评定方法,并说明其生化依据。
知识拓展 :
查阅资料列举出某一运动项目 , 目前最新的训练 效果的评定方法并进行分析。
、、
1 、经过一段时期的训练,血乳酸最大浓度提高了,说明其 ( )能力提高。
)。
√ A 较差 B 一般 C 较好 D 无法评定
第一节 磷酸原系统供能能力的评定
第二节 糖酵解供能能力的评定
训
练 效
第三节 有氧代谢供能能力的评定
果
的
生
化
分
析
第二节 糖酵解供能能力的评定
一 糖酵解供能的特点
二 糖酵解供能能力评定的方 法
三 其它评定方法
理论依据
1 、、、、、、、、、、、、、、、、
糖酵解
肌乳酸
Stop training
血乳酸
muscle lactate blood lactate
评价 计算 LQ 。 指标
评价 LQ 高→速 度耐力好
运动时间,血乳酸 峰值。
运动时间↑ ,产生 的乳酸峰值↑ ,其 无氧耐力↑ 。
1. 血乳酸↑运动成绩↑ , 说明 其糖酵解供能能力↑ .
2. 血乳酸→ , 运动成绩↑ , 说明 运动水平提高 , 且有一定潜力
3. 血乳酸→或↓ , 运动成绩↓ , 说明运动员机能↓。
好。
速度耐力训练 效果的评定
血乳酸
糖酵解供能能力的评定方
法 乳酸能商 (LQ) 评定法 运 功率自行车 动 600W , 负 45 秒 荷
实验室负荷法
跑台法 坡度 : 速度 男 7.5% 6.11m/s 女 5% 5.56m/s
无氧糖酵解系统供能的运动
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无氧糖酵解系统供能的运动
无氧糖酵解系统供能的运动通常是高强度、短时间的运动,例如举重、短跑、跳跃等。
在这些运动中,肌肉需要快速产生能量,但由于氧气供应不足,无法进行有氧呼吸,因此无氧糖酵解成为了主要的能量供应途径。
无氧糖酵解是一种在无氧条件下将葡萄糖分解为乳酸和少量能量的过程。
在这个过程中,葡萄糖经过一系列酶的催化作用,被分解为两个丙酮酸分子,同时释放出少量的能量。
随后,丙酮酸进一步被转化为乳酸,释放出更多的能量。
虽然无氧糖酵解能够快速产生能量,但它也有一些缺点。
首先,无氧糖酵解产生的能量相对较少,无法满足长时间高强度运动的需求。
其次,无氧糖酵解会产生大量的乳酸,导致肌肉酸痛和疲劳。
因此,在进行无氧糖酵解供能的运动时,需要注意适当的休息和恢复,以避免过度疲劳和损伤。
总的来说,无氧糖酵解系统供能的运动是高强度、短时间的运动,需要快速产生能量,但由于氧气供应不足,无法进行有氧呼吸,因此无氧糖酵解成为了主要的能量供应途径。
在进行这些运动时,需要注意适当的休息和恢复,以避免过度疲劳和损伤。
糖酵解系统供能特点
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糖酵解系统供能特点
糖酵解系统是细胞中一种常见的代谢途径,用于将葡萄糖等糖类分解成能量和代谢产物。
以下是糖酵解系统的供能特点:快速产生能量:糖酵解是一种无氧代谢途径,不需要氧气参与,因此可以在缺氧环境下快速产生能量。
相比于有氧呼吸,糖酵解的速度更快,适用于高强度和短时间的能量需求,如肌肉运动中的爆发力。
产生ATP:糖酵解过程中产生ATP(三磷酸腺苷),是细胞内的主要能量分子。
每个葡萄糖分子通过糖酵解可以产生净ATP 2个分子。
产生乳酸或乙醇:在糖酵解的最终阶段,葡萄糖分解产生的中间产物会转化为乳酸或乙醇。
这是因为在无氧条件下,细胞内的NADH (辅酶还原型)无法被氧气再生,所以通过将NADH转化为乳酸或乙醇来维持糖酵解过程的进行。
不产生氧化副产物:相比于有氧呼吸,糖酵解不产生二氧化碳(CO2),因此在产生能量的过程中不会有呼吸代谢的副产物产生。
糖酵解系统是一种重要的能量供应途径,特别适用于需求能量快速释放和无氧条件下的细胞活动。
然而,由于产生乳酸或乙醇等副产物,糖酵解的能量产率相对较低,而且不能持续供应能量,因此在长时间和低强度的运动或代谢过程中,有氧呼吸系统会成为主要的能量供应途径。
问答题(运动生物化学)
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问答题(运动生物化学)问答题(运动生物化学)1.运动生物化学的研究任务是什么?答:(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2、试述运动生物化学的发展简史答:运动生物化学的研究开始于20世纪20年代,在40-50年代有较大发展,尤其是该时期前苏联进行了较为系统的研究,并于1955年出版了第一本运动生物化学的专著《运动生物化学概论》,初步建立了运动生物化学的学科体系,到60年代,该学科成为一门独立的学科。
至今,运动生物化学已经成为体育科学中一门重要的专业基础理论学科。
3.运动时糖的生物学功能答:(1)糖可以提供机体所需的能量;(2)糖对脂肪代谢具有调节作用;(3)糖具有节约蛋白质的作用;(4)糖可以促进运动性疲劳的恢复4.列表比较糖的无氧酵解与有氧氧化过程(进行部位、产生ATP 方式、数量反应过程,生理意义)。
答:糖酵解糖有氧氧化底物肌糖原、葡萄糖肌糖原、葡萄糖产物乳酸二氧化碳、水反应部位细胞质细胞质、线粒体()反应主要阶段1、G(Gn)→丙酮酸2、丙酮酸→乳酸1、G(Gn)→丙酮酸2、丙酮酸→乙酰辅酶A3、乙酰辅酶A→CO2、H2O氧化方式脱氢脱氢反应条件不需氧需氧ATP生成方式底物水平磷酸化底物水平磷酸化、氧化磷酸化ATP生成数量3A TP、2ATP38(39)ATP意义在供氧不足时剧烈运动能量的主要来源1 产生能量多,是机体利用糖能源的主要途径2 三羧酸循环式糖、脂、蛋白质代谢的中心环节5.简述血乳酸的来源和去路答:安静时机体供氧充足,骨骼肌存在低速率的乳酸生成;同时红细胞、皮肤、视网膜等组织通过糖酵解获能。
因此安静时这些组织中产生的乳酸进入血液成为血乳酸的主要来源。
运动时骨骼肌局部供氧不足,依靠糖酵解系统供能,产生大量乳酸,成为运动时血乳酸的主要来源。
运动后乳酸的消除主要有如下途径:1) 乳酸的氧化—安静状态、亚极量强度运动时和运动后乳酸主要被氧化为二氧化碳和水,主要部位在心肌和骨骼肌。
人体剧烈运动时,肌细胞所发生的主要供能代谢途径及生理意义
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人体剧烈运动时,肌细胞所发生的主要供能代谢途径及生理意义
人体剧烈运动时,肌细胞会依赖不同的能量代谢途径来满足其能量需求。
主要的供能代谢途径包括磷酸肌酸系统(磷酸肌酸能量系统)、糖酵解系统(糖原酵解和糖酸循环)以及氧化磷酸化系统(有氧代谢)。
1.磷酸肌酸系统:
•过程:磷酸肌酸是一种储存在肌肉中的高能磷酸化合物,它可以迅速释放能量。
在剧烈运动开始时,肌细胞通过将
磷酸肌酸分解为肌酸和无机磷酸来产生能量,以满足急需
的ATP。
•生理意义:磷酸肌酸系统提供了一种快速的、无氧的能量来源,适用于瞬间的、高强度的运动,如瞬间的爆发力
运动。
2.糖酵解系统:
•过程:糖原是储存在肝脏和肌肉中的多糖,通过糖酵解过程,糖原可以迅速分解成葡萄糖,并在没有氧气的情况
下产生少量ATP。
•生理意义:糖酵解是一种无氧代谢途径,适用于中等强度和相对短时间内的运动。
它提供了较长时间的能量支持,
但相对于有氧代谢,产生的ATP较少。
3.氧化磷酸化系统:
•过程:在有足够氧气的情况下,肌细胞可以通过氧化磷酸化将葡萄糖、脂肪和氨基酸等有机物转化为ATP,产生
更丰富的能量。
•生理意义:有氧代谢途径适用于较长时间和较低强度的运动,如慢跑或长时间的耐力运动。
它能够提供持久而稳
定的能量,同时减少乳酸的积聚,延缓疲劳。
在剧烈运动过程中,这些能量代谢途径可能同时进行,根据运动强度和持续时间的不同,肌细胞会调节这些途径以满足能量需求。
了解这些代谢途径有助于设计合理的训练方案,提高运动表现并减少疲劳的发生。
运动过程中三大供能系统的供能特点
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运动过程中三大供能系统的供能特点
人体在运动过程中需要能量来维持运动,而能量的供应主要依赖于三大供能系统:磷酸原系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。
每个供能系统都有其独特的供能特点。
磷酸原系统也称为 ATP-CP 系统,是运动中最快速的供能系统。
它主要通过分解磷酸肌酸(CP)来提供能量,而 CP 又可以通过磷酸化作用快速合成 ATP。
磷酸原系统的供能速度非常快,但其储量有限,只能提供短暂的高强度运动所需的能量。
糖酵解系统是运动中次快速的供能系统,它通过糖原的无氧分解来产生能量。
糖酵解系统的供能速度较快,但产生的能量相对较少,且会产生乳酸。
因此,糖酵解系统主要在高强度运动的初期和磷酸原系统耗尽后提供能量。
有氧氧化系统是运动中最慢的供能系统,但它能够持续地提供大量的能量。
有氧氧化系统通过氧化葡萄糖或脂肪来产生能量,需要氧气的参与。
因此,有氧氧化系统主要在低强度和长时间的运动中提供能量。
总之,三大供能系统在运动中的供能特点各不相同。
磷酸原系统提供短暂而高强度的能量,糖酵解系统提供较快但有限的能量,而有氧氧化系统提供持久但较慢的能量。
了解这些特点对于合理安排运动训练和提高运动表现具有重要意义。
运动过程中三大供能系统的供能特点 -回复
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运动过程中三大供能系统的供能特点-回复【运动过程中三大供能系统的供能特点】,以中括号内的内容为主题,写一篇1500-2000字文章,一步一步回答一、引言运动过程中我们需要能量来产生力量和完成肌肉运动,这种能量主要由三大供能系统提供。
本文将详细介绍运动过程中的三大供能系统的供能特点,包括磷酸肌酸系统、无氧系统和有氧系统。
二、磷酸肌酸系统磷酸肌酸系统又称肌酸磷酸盐系统,是一种无氧供能系统,通过磷酸肌酸的分解来提供能量。
在高强度、短时间的运动过程中,这种供能系统是最快速的,可以迅速生成大量的ATP(三磷酸腺苷)分子。
然而,由于磷酸肌酸的储存量非常有限,只能提供约10秒左右的持续供能。
三、无氧系统无氧系统,也称为乳酸系统,通过无氧糖酵解来提供能量。
在中等强度、中等持续时间的运动中,磷酸肌酸系统无法满足能量需求,无氧系统开始发挥作用。
无氧糖酵解能够将葡萄糖分解为乳酸和少量ATP,乳酸可以继续通过糖酵解提供能量。
这种供能系统较磷酸肌酸系统持续时间更长,能够提供约1-2分钟的持续供能。
四、有氧系统有氧系统,也称氧气系统,通过氧气和食物中的氧化物来产生能量。
在低强度、长时间的运动中,无氧系统无法满足能量需求,有氧系统开始发挥作用。
有氧系统的特点是能够产生更大量的ATP,并且供能时间较长。
有氧代谢过程中,食物被氧化,产生更多的ATP分子,同时还可以将脂肪作为能量来源。
有氧系统的供能效率较高,能够持续供能,使运动持续时间更长。
五、三大供能系统的相互作用尽管三大供能系统在运动过程中有各自的特点,但它们并不是完全独立的,而是相互作用的。
在高强度、短时间的运动中,磷酸肌酸系统是主要的供能来源。
随着运动的进行,无氧系统开始参与供能,而磷酸肌酸的储存量逐渐减少。
在持续的中强度、中长时间的运动中,无氧系统开始发挥主要作用。
但如果运动时间更长,有氧系统就会逐渐占主导地位,提供大部分能量。
六、结论在运动过程中,我们的身体需要能量来产生力量和完成肌肉运动。
2-7 无氧糖酵解供能系统
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糖(糖原)—— 丙酮酸 ———— 乳酸 + 2个ATP
糖酵解途径示意图
无氧糖酵解供能系统的供能特点
供能速率较高(约为ATP-CP系统供能速率1/2) 不需要氧气 能源物质消耗快(肌糖原) 生成乳酸(机体容易疲劳) 供能项目:持续时间1—2分钟的速度耐力性运动
为什么无氧糖酵解供能维持时间较短?
《运动生理学》
无氧糖酵解供能系统
何谓无氧糖酵解?
当机体处于相对缺氧情况(如剧烈运动)时,葡萄糖 或糖原分解生成乳酸,并产生能量的过程称之为糖的无 氧酵解。这个代谢过程常见于运动时的骨骼肌,因为这 个过程与酵母的发酵非常相似,故又称为糖酵解。
无氧糖酵解供能系统
糖代谢至丙酮酸:丙酮酸在缺乏氧气的情况下,可在乳 酸脱氢酶的催化作用下生成乳酸,并放出少量能量。这个能 量可用于重新合成2个分子的ATP。其反应式如下:
无氧糖酵解供能的形成
为什么代价很高,机体仍要利用无氧糖酵解供能呢?这 是因为,这条供能系统是人体在长期进化过程中为了更好地 生存而形成的的应急供能系统:当遇到大型动物追赶等紧急 情况时,人体利用糖酵解供能可在较长一段时间内维持较高 速度,从而更有可能有效实施逃逸。
无氧糖酵解供能系统的意义
糖酵解是机体相对缺氧时获得能量的解加速,此时即使呼吸和循环 加快以增加氧的供应,仍不能满足需要,肌肉处于相对缺氧状态,必 须通过糖酵解为机体提供急需的能量。
丙酮酸酵解时会生成大量乳酸,而乳酸弥散入血后,尽管血浆中具有 碱储备(NaHCO3),可以中和部分乳酸,但由于乳酸生成量过多过快,血 浆的PH值仍然会明显降低。PH值的降低会引起整个内环境紊乱和代谢受 阻,导致机体很快发生疲劳。 一个葡萄糖分子在有氧情况下完全氧化时,所放出的能量可以合成38 个分子的ATP,而无氧酵解时,只能合成2个分子的ATP。而且,进行糖酵 解供能时,运动速度比较快,放能的速率比较高。因此,运动员进行以 无氧酵解维持ATP再合成的运动过程中,能源物质(肌糖原)的消耗速度 非常快。
运动生物化学
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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。
运动生物化学第04章运动时的物质代谢和能量代谢_OK
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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★
详解糖酵解系统的两种供能方式:快速糖酵解与慢速糖酵解
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详解糖酵解系统的两种供能⽅式:快速糖酵解与慢速糖酵解商城考试课堂培训直播特价⼈邮体育 ID fun-sports糖酵解是指肌⾁储存的糖原或⾎液转运的葡萄糖发⽣分解,产⽣ATP的过程。
糖酵解产⽣的ATP最初⽤来补充磷酸原系统,然后成为持续时间长达约2分钟的⾼强度运动所需ATP的主要来源,⽐如为在激烈的壁球⽐赛中为保持良好的截击状态或为跑600~800⽶提供ATP。
糖酵解过程涉及控制⼀系列化学反应的多种酶。
糖酵解酶位于细胞质(肌细胞肌质)中。
(图1)糖酵解有两种⽅式:快速糖酵解和慢速糖酵解。
快速糖酵解常称为⽆氧糖酵解,慢速糖酵解称为有氧糖酵解,最终都产⽣丙酮酸。
糖酵解本⾝不依赖于氧⽓,故这些术语并不能准确地描述该过程。
在快速糖酵解过程中,终产物丙酮酸转化为乳酸盐,其提供能量(ATP)的速率⼤于慢速糖酵解。
慢速糖酵解通过氧化系统将丙酮酸转运到线粒体中产⽣能量。
终产物的代谢途径受控于细胞内的能量需求。
如果必须⾼速供能,如在抗阻训练中,则⾸先进⾏快速糖酵解。
如果能量需求不⾼,且细胞内的氧⽓充⾜,如低强度有氧舞蹈课的开始阶段,则慢速糖酵解被激活。
另外,该过程还会产⽣还原型(还原是指加氢)烟酰胺腺嘌呤⼆核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NADH),NADH可进⼊电⼦传递系统,⽣成ATP。
快速糖酵解的总反应如下:葡萄糖+2P i+2ADP→2乳酸盐+2ATP+⽔慢速糖酵解的总反应如下:葡萄糖+2P i+2ADP+2NAD+→2丙酮酸+2ATP+2NADH+2⽔糖酵解的能量产出1分⼦葡萄糖糖酵解净产⽣2分⼦ATP。
如果以糖原(葡萄糖的储存形式)作为能量底物可净产⽣3 分⼦ATP。
这是因为葡萄糖的磷酸化反应(增加1个磷酸基团)使其⽐糖原糖酵解多消耗1分⼦ATP(图1)。
糖酵解调节在肌⾁剧烈收缩过程中,糖酵解受ADP、P i、氨和pH值轻微下降的刺激,也受AMP的强烈刺激。
在氧⽓供应不⾜期间,pH显著偏低,糖酵解受到抑制;静息状态下,ATP、磷酸肌酸、柠檬酸盐和游离脂肪酸增加,也可抑制糖酵解。
提高糖无氧酵解能力的训练方法-运动生物化学论文-体育论文
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提高糖无氧酵解能力的训练方法-运动生物化学论文-体育论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——在运动训练中,短时间、高强度的无氧耐力运动主要由糖的无氧酵解供能,因此,提高糖酵解供能系统的运动训练,成为提高运动员无氧耐力的关键。
物质代谢是机体与外界环境进行物质交换的过程,是生命活动最基本特征之一。
运动时,能量的供需增加,物质代谢变化是激烈的。
由于运动训练时的负荷强度、负荷量不同,对物质代谢的影响也不同。
糖是机体三大能源物质之一,在运动的过程中通过有氧氧化和无氧酵解为机体提供能量,在无氧运动项目中,糖酵解是机体的主要供能方式。
1 糖酵解基本过程糖在氧气供应不足的情况下,经细胞液中一系列酶催化,最后生成乳酸和ATP(三磷酸腺苷)的过程称之为糖酵解。
在人类、动物、植物、微生物等许多生物机体内,糖的无氧酵解几乎都按完全相同的过程进行。
人体肌肉组织中的肌糖原在缺氧条件下,首先与磷酸化合而分解,经过己糖磷酸酯、丙糖磷酸酯、丙酮酸等一系列中间产物,最后生成乳酸。
糖无氧酵解可将整个过程分为4 个阶段:第一阶段,葡萄糖或糖原磷酸化为果糖-1,6-二磷酸葡萄糖,该阶段的反应主要为葡萄糖磷酸化,起始物是糖原和葡萄糖;第二阶段,丙糖磷酸酯的生成和互变,此反应在磷酸己糖异构酶催化下进行,是一个醛-酮异构变化;第三阶段,丙酮酸的生成,该阶段的反应是释放能量;第四阶段,乳酸的生成。
乳酸是运动过程中糖酵解的最终产物,也是体内葡萄糖代谢过程中产生的中间产物。
运动时,骨骼肌是乳酸生成的重要场所,乳酸生产量与收缩肌的肌纤维类型、运动强度及持续时间有关。
短时间、极量运动时乳酸生成增多,这是由于运动对收缩肌的能量需求超过有氧代谢的最大能力,必须由糖酵解代谢提供能量的结果。
这时,乳酸生成能力越强,速度耐力能力发挥越好。
长时间、亚极量运动时,乳酸生成主要是在运动开始阶段和达到稳定氧耗速率以前;运动中和运动后,乳酸的消除则体现在有氧氧化能力的高低。
糖酵解供能系统名词解释
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糖酵解供能系统1. 介绍糖酵解供能系统是生物体中一种重要的能量获取途径,通过将糖类分子转化为能量来满足生物体的生命活动需求。
这个过程发生在细胞质中的胞浆中,包括一系列的化学反应,最终将葡萄糖分解为二氧化碳和水,并释放出大量的能量。
2. 糖酵解反应糖酵解反应是糖酵解供能系统的核心步骤,主要包括磷酸化、裂解、氧化和产生ATP等几个关键阶段。
2.1 磷酸化在磷酸化阶段,葡萄糖分子首先被转化为葡萄糖-6-磷酸(G6P),这一步需要耗费两个ATP分子。
这个反应由一个关键的酶催化——葡萄糖激酶完成。
2.2 裂解在裂解阶段,G6P进一步被分解为两个三碳分子——甘油醛-3-磷酸(GAP)。
这个反应由一个酶催化,称为磷酸甘油醛脱氢酶。
2.3 氧化在氧化阶段,两个GAP分子被氧化成为两个磷酸二酮糖(1,3-二磷酸甘油),同时生成了两个NADH。
这个反应由一个关键的酶催化——磷酸甘油脱氢酶。
2.4 ATP产生在最后的步骤中,两个磷酸二酮糖分子经过一系列的反应转化为两个丙酮酸分子,并产生了四个ATP分子。
这一步的关键是通过丙酮酸激酶将丙酮酸转化为乙醛,然后通过乙醛激酶将乙醛转化为乙二磷酸。
3. ATP的重要性ATP(三磷酸腺苷)是细胞内最重要的能量储存和传递分子。
它通过释放和再生成ADP(二磷酸腺苷)来提供能量。
在糖酵解过程中,通过产生ATP,细胞能够将糖类分子中储存的化学能转化为可用的能量。
ATP在生物体的许多重要生理过程中发挥着关键作用,包括肌肉收缩、细胞分裂、信号传导等。
这些过程需要大量的能量来维持正常的生命活动,而ATP提供了这种能量。
4. 糖酵解与有氧呼吸糖酵解与有氧呼吸是两种不同的能量供应途径。
糖酵解是一种无氧过程,只需要少量的氧气参与,产生较少的ATP。
而有氧呼吸则需要充足的氧气参与,通过将葡萄糖完全氧化为二氧化碳和水来产生更多的ATP。
尽管有氧呼吸可以产生更多的ATP,但在某些情况下,如高强度运动时,糖酵解可以更快地提供能量。
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Glu
G-6-P
ATP ADP
F-6-P E2 F-1, 6-2P
ATP ADP
糖 E1:己糖激酶
磷酸二羟丙酮 3-磷酸甘油醛
NAD+
酵 E2: 6-磷酸果糖激酶-1
NADH+H+
解 的
E3: 丙酮酸激酶
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
代
ATP
谢
乳酸
3-磷酸甘油酸
途 径
NAD+ NADH+H+
2-磷酸甘油酸
➢ 输出功率:最大可达每千克干肌每秒1毫摩尔 ~P。
➢ 可维持最大功率的时间:2分钟以内 (肌糖原储量为每千克干肌350mmol葡萄糖单
位。)
➢ 运动项目:速度、速度耐力项目,如200— 1500米跑、100—200米游泳、短距离速滑等 项目;非周期性高体能项目,如摔跤、柔道、 拳击、武术等。
➢ 供能方式:无需氧的参与,Gห้องสมุดไป่ตู้Gn经多步反应 生成ATP,再由ATP水解供能。胞液进行。
ATP ADP
丙酮酸
磷酸烯醇式丙酮酸
E3
例:鼠长时间运动至力竭,运动结束后4小 时内,体内乳酸代谢分配比为(据布鲁克 斯):
氧化
55-70%
肝(肌)糖原
<20%
蛋白质成分
5-10%
葡萄糖与乳酸
<2%
其他(氨基酸与三
10%
羧酸循环中间产物)
(一)乳酸消除的基本机制
1、乳酸直接氧化成CO2和H2O;
糖酵解供能系统
糖的主要分解途径
无氧酵解 有氧氧化 磷酸戊糖途径
糖酵解、柠檬酸循环和氧化磷酸化 反应途径的亚细胞定位
lactate
一、糖酵解途径
糖酵解 糖原或葡萄糖无氧分解生成乳酸,并合成
ATP的过程为糖的无氧代谢,又称为糖酵 解。
(一)葡萄糖的转运
(一)糖酵解供能的基本过程
亚细胞定位:细胞浆 底物:葡萄糖、(肌)糖原 终产物:乳酸 基本反应过程:共12步反应,如图。
1.ATP的净生成数量 1葡萄糖:生成4-消耗2=2 1肌糖原的葡萄糖单位:3分子
2.限速酶:己糖激酶,磷酸果糖激酶-1,丙酮酸 激酶,磷酸化酶。
糖酵解分为两个阶段
➢ 第一阶段 由葡萄糖分解成丙酮酸(pyruvate),称之
为糖酵解途径(glycolytic pathway)。
➢ 第二阶段 由丙酮酸转变成乳酸。
-ATP (8)
3-磷酸 (9) 甘油酸
糖酵解的代谢途径
极量运动时:
极量运动时,最大乳酸浓度 极量强度训练,提高乳酸最大浓度,使糖
酵解系统供能能力达到最高水平
(二)乳酸消除
途径: 在心肌、骨骼肌氧化成CO2和H2O;(主要) 在肝、肾经糖异生转变为葡萄糖或糖原; 经汗、尿排出体外。
E1
骨骼肌是运动时乳酸生成的主要场所,也 是乳酸清除的主要场所。
2、乳酸异生成葡萄糖或糖原
乳酸循环:肌肉生成的一部分乳酸通过血 液循环进入肝脏,在肝内异生成葡萄糖或 糖原,肝葡萄糖再进入血循环系统补充血 糖的消耗,或扩散入肌细胞再合成肌糖原 的过程。
乳酸循环(lactose cycle)——(Cori 循环)
乳酸在运动中的负面效应: 过多时,影响内环境酸碱平衡,导致疲劳。
(三)乳酸消除的生物学意义
1.有利于乳酸再利用:氧化供能;通过糖异生, 加速肝、肌糖原恢复,维持血糖。
2.维持机体酸碱平衡 3.有利于糖酵解继续进行,维持糖酵解的供能速
率。 低强度运动的活动性休息比静止性休息乳酸消
除速率快。
三、乳酸与运动能力的关系
二、糖酵解的生理意义
少数细胞(视网膜、睾丸、肾髓质、红细 胞)需糖酵解供能;
人体剧烈运动时,肌肉相对缺氧; 高原缺氧时
三、乳酸代谢
(一)乳酸的生成
1、安静状态的乳酸生成 视网膜、肾髓质、红细胞等生成乳酸; 肌肉生成少量乳酸 →血乳酸约1mmol/L
运动时糖酵解供能
➢ 启动:以最大强度运动6-8秒时,即可激活, 全力运动30-60秒时达最大速率。
(一)乳酸生成与运动能力
乳酸生成越多,说明糖酵解供能能力越强。 最大血乳酸水平的提高,有利于提高以糖酵解系 统供能为主的运动项目的成绩。
(二)乳酸清除与运动能力
乳酸的清除主要取决于有氧代谢能力。训 练水平越高,血乳酸的清除能力越强。
1分子乳酸彻底氧化可得ATP18分子。
乳酸转运速率的提高,可以减少肌肉PH下 降的幅度,延缓肌肉疲劳的发生。
2、运动时乳酸生成
准备活动时:准备活动对后来持续进行活 动中血乳酸积累程度有减轻作用,对推迟 疲劳有一定意义。
为什么?
亚极量运动时:
长时间亚极量运动时,乳酸的生成主要在 运动开始阶段(氧亏空期间与获得稳态氧 耗速率前) 和加速时期。
运动开始阶段:运动刺激肌糖原分解速率迅速 提高只需30秒,丙酮酸与NADH+H+生成速率 达最大值;但线粒体中氧化速率达最大值的激 活过程需1-2分钟。二者堆积引起乳酸生成。
中后期:取决于乳酸生成和清除的速度
+ATP
葡萄糖
6-磷酸
(1) 葡萄糖 (2)
6-磷酸 +ATP1,6-双磷
果糖
(3) 酸果糖
乳酸
磷酸二 羟丙酮
(5) (4)
3-磷酸 (6) 甘油醛
(12) 丙酮酸
NAD+ N+HA+DH
(7)
1,3-二磷 酸甘油酸
-ATP
(11)
磷酸烯醇
式丙酮酸 (10)
2-磷酸 甘油酸
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
糖 异 生 途 径
酵 解 途 径
丙酮酸
NADH
NAD+ 乳酸
乳酸
丙酮酸
NADH NAD+ 乳酸
肝
血液
肌肉
【 】 【 】 糖异生活跃 有葡萄糖-6磷酸酶
糖异生低下 没有葡萄糖-6磷酸酶
乳酸在供能体系中的重要地位: 1 .糖酵解供能系统的终产物。 2.有氧氧化供能系统的重要氧化基质。 3.肝内糖异生的原料。