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文檔簡介

1、XX學院課 程 教 案 2013 2014 學年 第 一 學期課程名稱:運動生物化學授課專業(yè):體育教育授課班級:2012級一班、二班主講教師:XXX所屬系別:體育系教 研 室:理論教研室教材名稱:運動生物化學出版社、版次:高等教育出版社 第一版2013年1月6日XX學院教案(首頁)系別:體育系 教研室:人體科學教研室課程名稱運動生物化學課程類別必修課()限選課( )公共任選課( )總學時36學分2講授學時36實踐學時0實驗學時0授課專業(yè)體育教育授課班級12級本科、13專接本授課教師XXX職 稱助教教學目的和要求課程目標:運動生物化學是研究機體運動時體內的化學變化即物質代謝及其調節(jié)的特點與規(guī)律,

2、研究運動引起體內分子水平適應性變化及其機理的一門學科。運動生物化學主要采用化學的原理與方法,同時融入多學科的技術,從分子水平探討運動與身體化學組成之間的相互適應,運動過程中機體內物質和能量代謝及調節(jié)規(guī)律,為增強體質、提高競技運動能力提供理論和方法。運動生物化學是體育教育專業(yè)一門重要的專業(yè)理論課程。 教學要求:通過本課程的教學,使學生掌握運動人體變化的生物學本質、評定和監(jiān)控運動人體機能狀態(tài)的方法。培養(yǎng)學生運用運動生物化學基本理論分析問題和解決問題的能力,并能科學地指導不同人群的體育鍛煉和運動訓練。為進一步從事相關專業(yè)課的學習和體育科研工作奠定基礎。教學重點、難點物質代謝與運動概述;糖代謝與運動;

3、脂代謝與運動;蛋白質代謝與運動;運動時骨骼肌的代謝調節(jié)與能量利用;運動性疲勞及恢復過程的生化特點;主要參考資料1張?zhí)N琨、丁樹哲. 運動生物化學.北京:高等教育出版社,2006年.2張愛芳. 實用運動生物化學. 北京:北京體育大學出版社,2005年.3許豪文. 運動生物化學概論. 北京:高等教育出版社,2001年.4馮美云. 運動生物化學. 北京:人民體育出版社,1999年.5許豪文、馮煒權、王元勛. 運動生物化學. 北京:高等教育出版社,1998年.XX學院教案(章節(jié)備課)授課題目(章節(jié))緒論授課類型理論課授課時間第 1 周 共 2 學時教學目的及要求:理解運動生物化學的概念,研究任務,發(fā)展、

4、現(xiàn)狀及展望;了解運動生物化學在體育科學中的地位;激發(fā)學生學習本學科的興趣;使學生樹立整體觀、動態(tài)觀,用辯證的思維去看待生命、看待運動中的人體。教學重點和難點:重點:運動生物化學的概念。難點:運動生物化學的研究任務。教學方法與手段:教師語言講授為主,引導、提問、圖片展示為輔的教學方法和手段;教學進程(含課堂教學內容、教學方法、師生互動、時間分配、板書設計等):第一部分:新課導入(10分鐘,講解法)通過介紹競技體育和大眾健身中出現(xiàn)的生化現(xiàn)象,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、引導)緒論一、運動生物化學的概念與任務(一)運動生物化學的概念1、生物化學:是從分子水平來

5、研究生物體的分子結構與功能、物質代謝與調解、及其在生命活動中的作用的一門科學。2、運動生物化學:是生物化學的一門分支學科,是生物化學在運動實踐中的應用,是研究人體運動時體內的化學變化即物質代謝及其調解的特點與規(guī)律,研究運動引起體內分子水平適應性變化及其機理的一門學科。(二)運動生物化學的任務1、揭示運動人體變化的本質運動生物化學從分子水平更微觀、更透徹地揭示急性運動與慢性運動體內物質代謝及其調節(jié)的特點與規(guī)律,探討人體化學組成與代謝能力對運動的適應性反應,分析改善和發(fā)展運動能力的分子機理,詮釋與論證各種鍛煉、訓練方法的原理,從而闡明長期、系統(tǒng)的運動對于改善人體健康水平、提高競技能力的機制。例如,

6、運動可以減體脂、控體重;力量訓練增加肌肉蛋白質合成等。2、評定和監(jiān)控運動人體的機能應用運動生化理論和相應的生化指標監(jiān)測運動負荷、合理掌握運動強度和運動量、了解疲勞與恢復程度、評定訓練和鍛煉效果,使運動更科學,更符合運動者的實際,更具有針對性和高效性。3、科學地指導體育鍛煉和運動訓練應用運動生物化學理論指導運動,可提高運動的科學性和有效性,從而達到增強體質、增進健康、提高運動能力的目的。例如,怎樣進行適宜的鍛煉防治慢性疾病的發(fā)生與發(fā)展;如何采取合理的運動節(jié)奏和營養(yǎng)措施等加速運動疲勞的消除和機能的恢復等。二、運動生物化學的發(fā)展與展望19世紀初在基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學的研究中已涉及到一些運動生化的研究內

7、容,如英國Berzelius(1807)的論文“肌肉的機器”中最早報道了肌肉收縮產生乳酸。Chauveau(1887)研究報道了運動時血糖代謝的特點。(一)發(fā)展萌芽時期。早 期20世紀初成為一門單獨的學科,此期對高能磷酸化合物的代謝、糖酵解和生物氧化等能量代謝的研究取得了重要進展。20世紀50年代前后,運動生物化學專門研究機構的建立,使這一門學科從理論上的研究逐步做到面向運動實踐。中 期1968年在聯(lián)合國科教文組織中的國際運動和體育聯(lián)合協(xié)會的倡議下,在比利時首都布魯塞爾召開了有幾十個國家代表參加的第1屆國際運動生化會議,標志著進入成熟時期。成熟 期(二)現(xiàn)狀1、分子生物學的發(fā)展及其大量的研究成

8、果已滲透到運動生物化學研究的所有領域,相互促進,融為一體。2、生物化學研究的巨大進步影響著運動生物化學。(三)展望 當前及今后一段時間內,運動生物化學的研究必定發(fā)展的更快、更深入。主要體現(xiàn)在兩方面,一方面,在研究單個化學成分作用的基礎上,更深入探討機體化學組成之間的相互作用于運動能力關系。另一方面,更深入探討運動時代謝基質間、運動時代謝過程之間的相互關系。三、學習運動生物化學的意義與方法(一)運動生物化學的地位運動生物化學是新興的邊緣學科,也是運動人體科學的重要組成部分,它越來越多地成為運動人體科學的共同語言,當今已成為運動人體科學的前沿學科之一。(二)學習運動生物化學的意義1、樹立整體觀、動

9、態(tài)觀;2、注重掌握基本原理;3、加強實驗環(huán)節(jié);4、緊密結合運動實際。復習題:1、運動生物化學的概念。2、結合實際談談運動生物化學在運動訓練和全民健身中的作用。課后自我總結分析:學生對本課程認識較淺,不善于主動思考,在今后的教學中多加強對學生的引導工作。注:1.每項頁面大小可自行添減;2.“重點”、“難點”、“教學手段與方法”部分要盡量具體;4.“授課類型”指理論課、討論課、實驗或實習課、練習或習題課等。XX學院教案(章節(jié)備課)授課題目(章節(jié))第一章 物質代謝與運動概述授課類型理論課授課時間第 2 周 至第 3 周 共 4 學時教學目的及要求:掌握運動人體的物質組成、酶催化反應的特點;熟悉運動中

10、機體物質代謝的基本知識;理解運動引起人體物質組成及酶的適應性變化。教學重點和難點:重點:酶催化反應的特點。難點:影響酶促反應速度的因素。教學方法與手段:教師語言講授為主,引導、提問、圖片展示為輔的教學方法和手段;教學進程(含課堂教學內容、教學方法、師生互動、時間分配、板書設計等):第一部分:新課導入(10分鐘,教學方法:講解)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、引導)第一章 物質代謝與運動概述第一節(jié) 運動人體的物質組成一、組成人體的化學物質(一)人體物質組成的分類 有機分子: 糖質、脂質、蛋白質、核酸1、 根據(jù)分子結構特點分 維生素

11、 無機分子:水、無機鹽 能源物質:糖質、脂質、2、根據(jù)代謝過程中的能量變化情況分 蛋白質 非能源物質:核酸、水 無機鹽、維生素(二)人體物質組成的含量與功能物質組成含量功能水60%-70%體重主要構成人體的體液。糖質2%人體干重主要以肝糖原、肌糖原及血糖的形式存在。脂質30-40%人體干重略蛋白質54%人體干重是人體主要的結構和功能物質。核酸515%細胞干重略無機鹽4-5%體重既可以作為結構物質,也可與蛋白質相結合維生素含量很低參與體內輔酶的構成,調節(jié)代謝等。二、運動對人體化學物質的影響1、加快人體內物質的化學反應2、影響體內的調解物質第二節(jié) 物質代謝的催化劑酶一、概述(一)概念:是具有催化能

12、力的蛋白質。、(二)化學組成1、元素組成:C、H、O、N。2、 分子組成單純酶:完全由氨基酸組成:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、核糖核酸酶。結合酶:酶蛋白+輔助因子:如ATP酶。金屬離子 有機化合物(輔酶)3、多酶復合體:由幾種不同的酶經(jīng)非共價鍵相互嵌合形成,如丙酮酸脫氫酶復合體。二、酶催化反應的特點(講授為主,10分鐘)(一)高效性(二)高度專一性(三)可調控性三、影響酶促反應速度的因素(一) 底物濃度與酶濃度對反應速度的影響(二) pH對反應速度的影響(三)溫度對反應速度的影響 (四)激活劑和抑制劑對反應速度的影響四、運動與酶適應(一)酶催化能力的適應 有效的運動訓練可以使機體對酶的調控能力增強

13、,酶更容易被激活。(二)酶含量的適應運動訓練可促進蛋白質合成,使酶含量適應性增多。五、運動與血清酶1、血清酶來源 血清功能性酶:脂蛋白脂肪酶、凝血酶等。血清酶 非功能性酶:GPT、GOT、CK、ALD等。一般所講的血清酶是指血清非功能性酶。2、運動與血清酶正常情況,人體組織有少量酶逸出,血清酶的活性相對穩(wěn)定。當身體的機能狀態(tài)急劇改變時,血清酶的活性升高。運動時血清酶活性的影響因素主要有:訓練水平、運動時間、運動強度、運動方式、環(huán)境第三節(jié) 運動時物質代謝一、糖代謝二、脂質的代謝三、蛋白質代謝四、水代謝(一)人體水的來源與存在形式人體內的水1、水的來源: 代謝食物飲料 多 少2、存在形式 游離水:

14、約占95%。 細胞中水 結合水:約占4-5%。(二)水平衡與運動五、無機鹽代謝(一)無機鹽的分類 根據(jù)含量多少分 常(宏)量元素 無機鹽 微(痕)量元素(二)無機鹽功能詳見課本26頁表1-3-3。六、維生素代謝(一)定義、來源與分類: 是維持人體生長發(fā)育和代謝所必需的一類小分子有機物。水溶性維生素維生素 根據(jù)水解性質分為 脂溶性維生素食物 來源(二)各種維生素的作用詳見課本28頁表1-3-5。第三部分:課末小結(5分鐘,教學方法:講解)總結本節(jié)課內容。第一部分:新課導入(10分鐘,教學方法:講解)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、

15、引導)第四節(jié) 運動時機體的能量代謝一、ATP(講授為主,25分鐘)(一)ATP的分子結構和生物學功能1、 分子結構:是由腺嘌呤、核糖和3個磷酸基團組成的核苷酸。2、生物學功能(1)生命活動的直接能源;(2)合成磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物;(二)肌肉活動時ATP的代謝1、肌肉活動時ATP的利用2、 ATP的再合成途徑CP+ADP CK ATP+CADP+ADP MK ATP+AMP高能磷酸化和物合物 包括 PiADPATP糖無氧酵解 ATP酶 +有氧代謝 H2O 能量二、生物氧化(講授為主,40分鐘)(一)概述1、概念:是指在體內氧化生成二氧化碳和水,并釋放出能量的過程。2、生物氧化的一般過程

16、 第一階段:糖、脂肪和蛋白質經(jīng)過分解代謝生成乙酰輔酶A; 第二階段:乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)多次脫氫,使NAD+和FAD還原成NADHH+和FANH2,生成二氧化碳; 第三階段:NADHH+和FANH2中的氫經(jīng)呼吸鏈將電子傳遞給氧生成水,氧化過程中釋放出來的能量用于ATP的合成。3、 生物氧化的發(fā)生部位:主要部位在線粒體。線粒體包括外膜、內膜、膜間隙和基質4個功能區(qū)間。4、生物氧化的特點(1)物質的氧化方式主要為脫氫;(2)在細胞內37及近中性的水環(huán)境中,通過酶的催化作用逐步進行;(3)物質中的能量逐步釋放,ATP生成率高;(4)生物氧化中生成的水由物質脫下的氫與氧結合產生;二氧化碳由有機酸脫

17、羧產生。(二)呼吸鏈1、呼吸鏈的定義:線粒體內膜上的一系列遞氫、遞電子體按一定順序排列,形成一個連續(xù)反應的生物氧化體系結構,稱為呼吸鏈。2、呼吸鏈的組成(1)復合體:即NADH脫氫酶,含有FMN和鐵硫蛋白。作用是催化NADH的2個電子傳遞至輔酶Q,同時將4個質子由線粒體基質(M側)轉移至膜間隙(C側)。(2)復合體:即琥珀酸脫氫酶,含有FAD和鐵硫蛋白。作用是催化電子從琥珀酸轉移至輔酶Q,但不轉移質子。(3)復合體:即細胞色素C還原酶,含有細胞色素b(b526、b566)、細胞色素c1和鐵硫蛋白。作用是催化電子從輔酶Q轉移到細胞色素c,每轉移1對電子,同時有4個質子由線粒體基質移至膜間隙。(4

18、)復合體:即細胞色素c氧化酶。作用是將從細胞色素c接受的電子傳給氧,每轉移1對電子,在基質側消耗2個質子,同時轉移2個質子至膜間隙。3、呼吸鏈組分的排列順序4、水的生成:物質代謝脫下的成對氫原子經(jīng)兩條呼吸鏈的傳遞過程,最終與氧結合,生成水。(三)ATP的合成1、底物水平磷酸化:代謝過程中產生的高能化合物,如甘油酸-1,3-二磷酸、烯醇式丙酮酸磷酸和琥珀酸輔酶A可使ADP磷酸化合成ATP。這種代謝分子的高能磷酸基直接轉移給ADP生成ATP的方式,稱為底物水平磷酸化,簡稱底物磷酸化。2、氧化磷酸化:細胞內ATP生成的主要方式。代謝物脫下的氫,經(jīng)呼吸鏈傳遞,最終生成水,同時伴有ADP磷酸化合成ATP

19、的過程,稱為氧化磷酸化。P/O比值:是指在ATP形成時,每消耗1摩爾氧原子所消耗無機磷的摩爾數(shù)。可確定氧化磷酸化反應中ATP的生成數(shù)量。三、二氧化碳的生成(講授為主,5分鐘)通過脫羧基的代謝過程而產生的二氧化碳,此過程沒有ATP生成。四、生物氧化的意義(講授為主,5分鐘)1、生物氧化在生命活動中的意義(1)能量逐漸釋放,持續(xù)利用;(2)合成人體的直接能源(3)產生熱量,維持體溫;2、運動時生物氧化的意義復習題:1、維生素與運動能力有何關系? 2、酶催化反應的特點是什么?3、生物氧化合成ATP有幾種形式,它們有何異同?4、試述ATP的結構與功能。課后自我總結分析:本章是對生物化學的一個總體概括,

20、學生要具備一定的生物學和化學知識,少數(shù)同學基礎知識匱乏,課前預習不充分,所以個別知識點掌握不是很好。注:1.每項頁面大小可自行添減;2.“重點”、“難點”、“教學手段與方法”部分要盡量具體;4.“授課類型”指理論課、討論課、實驗或實習課、練習或習題課等。XX學院教案(章節(jié)備課)授課題目(章節(jié))第二章 糖代謝與運動授課類型理論課授課時間第 4 周 至第 5 周 共 4 學時教學目的及要求:掌握糖的概念、人體內糖的存在形式與儲量、糖代謝不同化學途徑與ATP合成的關系;了解糖酵解、糖的有氧氧化的基本代謝過程及其在運動中的意義。教學重點和難點:重點:糖代謝的不同化學途徑及其與ATP合成的關系。難點:糖

21、代謝的不同化學途徑。教學方法與手段:教師語言講授為主,引導、提問、圖片展示為輔的教學方法和手段;教學進程(含課堂教學內容、教學方法、師生互動、時間分配、板書設計等):第一部分:新課導入(10分鐘,教學方法:講解、引導)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、引導)第二章 糖質代謝與運動第一節(jié) 糖質概述一、糖的概念和化學組成(講授為主,5分鐘)(一)概念:糖質是一類含有多羥基的醛類或酮類化合物的總稱。(二)化學組成:由C、H、O3種元素組成,其分子式絕大多數(shù)都可以用Cn(H2O)n表示。不能用水解方法再降解的最簡單形式的糖。二、糖的分類(

22、講授為主,5分鐘)單糖由2-10個單糖分子縮合而成的糖。糖低聚糖 分為由多個糖分子縮合而成的高分子有機物。多糖三、糖的生物學功能(一)人體內糖的存在形式與儲量1、 血糖:空腹時其濃度約為4.4-6.6mmol/L,總量約為6g。2、 肌糖原:約占肌肉重量的1-1.5g/100g濕肌,總量約為350-400g。3、 肝糖原:約為15-80g/kg肝組織,總量約為75-100g。(二)運動時糖的生物學功能1、 糖可提供機體所需的能量;2、調節(jié)脂肪代謝;3、糖具有節(jié)約蛋白質的作用;4、糖具有促進運動性疲勞恢復的作用。第二節(jié) 糖的分解代謝一、 糖的無氧酵解(講授為主,35分鐘)(一)代謝過程1、 代謝

23、過程:2、ATP的生成數(shù)量:參見課本49頁表2-2-1。(二)生理意義1、正常生理條件下,少數(shù)代謝活躍、耗能較多的組織細胞通過糖酵解獲得能量。2、劇烈運動時,能量的供應主要依靠糖酵解作用來獲得。二、糖的有氧氧化(講授為主,30分鐘)(一)基本代謝過程可分下列三個階段:1、葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸 這個階段也是在胞液中進行的,與無氧酵解過程基本相同。2、 丙酮酸氧化脫羧生成乙酰輔酶A胞液中的丙酮酸透過線粒體膜進入線粒體后,經(jīng)丙酮酸脫氫酶系催化,進行氧化脫羧,并與輔酶A結合而生成乙酰輔酶A。3、乙酰輔酶A進入三羧酸循環(huán)(二)ATP的生成:參見課本53頁表2-2-3。(三)生理意義:1、產生的能

24、量多,是機體利用糖能源的主要途徑2、 三羧酸循環(huán)是人體內糖質、脂質和蛋白質三大代謝的中心環(huán)節(jié)。第三部分:課末小結(5分鐘,教學方法:講解)總結本節(jié)課內容。第一部分:新課導入(10分鐘,教學方法:講解)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、引導)第三節(jié) 糖原合成和糖異生作用一、糖原的合成(講授為主,10分鐘)由葡萄糖、果糖或半乳糖等單糖在體內合成糖原的過程稱為糖原合成。(一)基本代謝過程:(1)葡糖-6-磷酸的生成,這步反應與葡萄糖酵解的第一步相同。(2)葡糖-1-磷酸的生成。(3)尿苷二磷酸葡糖(UDPG)的生成。(4)糖原的生成。(

25、二)在運動中的意義1、運動補糖的生化基礎2、運動后糖原合成增加的機制二、糖異生(講授為主,10分鐘)非糖物質轉變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生作用。(一)基本代謝過程(二)在運動中的意義1、彌補體內糖量不足,維持血糖相對穩(wěn)定。2、乳酸異生為糖有利于運動中乳酸消除。乳酸循環(huán)第四節(jié) 糖代謝對人體運動能力的影響一、糖原與運動能力(講授為主,15分鐘)(一)肌糖原1、肌糖原與無氧代謝運動能力:肌糖原儲量過低,可抑制乳酸的生成,從而降低無氧代謝能力。2、肌糖原與有氧代謝能力:在長時間、大強度運動中(45-200分鐘),運動前肌糖原儲量決定了運動員達到運動力竭的時間;肌糖原儲量與人體的有氧運動能力密切相關

26、,在長時間運動的最后階段,肌糖原水平的高低可能是決定勝負的關鍵因素。(二)肝糖原1、運動時肝葡萄糖的生成(1)肝糖原的分解(2)糖異生作用2、運動時肝葡萄糖的釋放:運動時肝葡萄糖釋放速率是隨運動強度增大而加快的。二、血糖與運動能力(講授為主,15分鐘)(一)運動時血糖濃度的變化1、安靜時2、1-2分鐘短時間大強度運動時3、4-10分鐘的全力運動時4、15-30分鐘的全力運動時5、1-2小時的長時間運動至疲勞時時6、超過2-3小時的運動至疲勞時(二)運動時血糖濃度的調解1、組織器官的調解2、激素調解3、神經(jīng)系統(tǒng)的調解三、乳酸代謝與運動能力(講授為主,15分鐘)(一)安靜狀態(tài)的肌乳酸和血乳酸濃度1

27、、肌乳酸與血乳酸濃度的動態(tài)平衡2、肌乳酸與血乳酸濃度(二)運動中乳酸濃度的變化1、 乳酸穿梭(1)運動肌“乳酸穿梭”(2)血管間“乳酸穿梭”2、 運動時肌乳酸與血乳酸濃度變化3、 乳酸閾及其在運動中的意義(三)運動后乳酸的代謝去路合成其他物質乳酸糖異生氧化隨汗、尿排出四、糖代謝與運動適應(講授為主,10分鐘)(一)運動訓練與糖代謝適應1、無氧代謝能力訓練的適應性變化:主要體現(xiàn)在提高無氧耐力素質方面。2、有氧代謝能力的適應性變化:主要體現(xiàn)在改善糖有氧代謝能力方面。(二)體育鍛煉與糖代謝適應1、 無氧代謝能力鍛煉的適應性變化(1)力量鍛煉的糖代謝適應性變化(2)速度、速度耐力鍛煉的糖代謝適應性變化

28、2、有氧代謝能力鍛煉的適應性變化(1)肌糖原(2)肝糖原(3)血糖第三部分:課末小結(5分鐘,教學方法:講解) 總結本節(jié)課內容。復習題:1、簡述糖的生化功能。2、簡述糖在人體內的分布及儲量。3、比較糖有氧氧化和無氧氧化的異同。4、什么是糖異生作用?糖異生作用在運動中有什么意義?5、簡述人體血糖、血乳酸的來源、去路。6、試述肌糖原儲量與運動能力的關系。課后自我總結分析:糖代謝屬于本課程的重點知識點,學生課前做好了預習工作,所以在講解過程中,師生互動效果比較好,而且重點講述了糖代謝與運動的關系,增加了學生的積極性,教學過程順利完成。注:1.每項頁面大小可自行添減;2.“重點”、“難點”、“教學手段

29、與方法”部分要盡量具體;4.“授課類型”指理論課、討論課、實驗或實習課、練習或習題課等。XX學院教案(章節(jié)備課)授課題目(章節(jié))第三章 脂代謝與運動授課類型理論課授課時間第 6 周 至第 7 周 共 4 學時教學目的及要求:掌握脂質的概念與功能、脂肪酸分解代謝的過程;了解酮體的生成和利用及運動中酮體代謝的意義。教學重點和難點:重點:脂肪酸分解代謝的過程、酮體代謝的意義難點:脂肪酸分解代謝的過程教學方法與手段:教師語言講授為主,引導、提問、圖片展示為輔的教學方法和手段;教學進程(含課堂教學內容、教學方法、師生互動、時間分配、板書設計等):第一部分:新課導入(10分鐘,教學方法:講解、提問)復習上

30、節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(75分鐘,教學方法:講解、提問、引導)第一節(jié) 脂質概述(講授為主,15分鐘)一、脂質的概念:脂質是指由脂肪酸和醇所形成的酯類及其衍生物。二、脂質的分類指由脂肪酸和醇類所形成的酯。單純脂復合脂脂質指由脂肪酸、醇類和其他物質組成的脂類物質。是由單純脂與復合脂衍生而來的,具有脂質一般性質的一類物質。衍生脂質三、脂質在運動中的生物學功能(一)脂肪氧化分解釋放能量(二)復合脂質和衍生脂質是構成細胞的成分(三)促進脂溶性維生素的吸收(四)脂肪防震和隔熱保溫作用(五)脂肪的氧化利用具有降低蛋白質和糖消耗的作用第二節(jié) 脂肪的分解代謝一、脂肪的動員與水

31、解(講授為主,5分鐘)脂肪的動員:是指脂肪細胞內儲存的脂肪經(jīng)脂肪酶催化水解釋放出脂肪酸,并進入血液循環(huán)供給全身各組織攝取利用的過程。脂肪的水解:是由脂肪酶催化將脂肪分解為1分子甘油與3分子脂肪酸的過程。二、甘油代謝及其生物學意義(講授為主,15分鐘)(一)甘油的分解代謝1、 代謝過程:ATP ADP NAD+ NADH+H+甘油 -甘油磷酸 二羥丙酮磷酸 甘油激酶,Mg+ -甘油磷酸脫氫酶 葡萄糖 CO2+H2O+ATP 糖原2、ATP的生成:參見課本76頁表3-2-1。(二)運動時甘油代謝的生物學意義1、 糖異生作用的重要底物2、 甘油所吸附的固定水可補充體液,防止運動性缺水。三、脂肪酸的分

32、解代謝(講授為主,20分鐘)(一)脂肪酸的-氧化1、脂肪酸的活化:在脂酰輔酶A合成酶的催化下,脂肪酸轉變?yōu)橹]o酶A的過程,稱為脂肪酸活化。2、脂肪酰輔酶A進入線粒體:脂酰輔酶A不能透過線粒體內膜,需依靠內膜上的肉堿攜帶,以脂?;男问娇缭絻饶ざM入基質。3、脂酰輔酶A的-氧化:每次-氧化作用包括脫氫、水化、再脫氫、硫解4個連續(xù)的反應過程。4、脂肪酸完全氧化和ATP的合成(二)脂肪酸-氧化的生理意義1、-氧化是體內脂肪酸分解的主要途徑2、是脂肪酸的改造過程四、酮體代謝(講授為主,20分鐘)(一) 酮體的生成(二) 酮體的利用(三)酮體代謝與運動1、運動對血酮體濃度的影響2、運動時酮體代謝的生理

33、意義(1)酮體是體內能源物質轉運的一種形式(2)酮體參與腦組織和肌肉的能量代謝(3)參與脂肪酸動員的調解(4)血、尿酮體濃度可評定體內糖貯備狀況第三部分:課末小結(講授為主,5分鐘)總結本節(jié)課內容。第一部分:新課導入(講授為主,10分鐘)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(講授、提問、引導,75分鐘)第三節(jié) 運動時脂代謝的特點一、運動時的脂肪代謝(講授為主,15分鐘)(一) 骨骼肌內的三酰甘油 肌細胞內三酰甘油為5-15mmol/kg濕肌,平均為12mmol/kg濕肌,而脂肪組織為400-800mmol/kg濕重。在進行長時間中等強度的耐力運動時,脂肪酸在肌細胞內

34、氧化供能有重要作用。(二) 血漿內的三酰甘油 血漿三酰甘油的供能作用很小。在中等強度運動時,血漿三酰甘油濃度變化不明顯,但存在血漿三酰甘油轉換加快。長期訓練使人體內血漿三酰甘油濃度降低。(三) 脂肪組織中的三酰甘油脂肪水解產生的脂肪酸只有少部分被釋放進入血液,供其他組織利用;而大部分脂肪酸在脂肪細胞內直接參與再酯化過程。實驗證明,運動開始后30min脂解強度迅速提高,在運動中脂解速率進一步加快,運動2h時甘油動員速率提高4倍,表明運動中脂肪組織內直接過程處于持續(xù)穩(wěn)定的激活狀態(tài)。二、運動時脂肪酸利用(講授為主,15分鐘)(一) 運動對血漿游離脂肪酸含量的影響1、 在安靜、空腹狀態(tài)時,血漿FFA濃

35、度相對較低。2、 在運動過程中,血漿FFA濃度升高,其轉運率也隨之加快,并與運動強度的增大有密切關系。(二)運動對血漿游離脂肪酸利用的影響1、安靜時血漿游離脂肪酸利用2、運動時血漿游離脂肪酸利用三、影響脂代謝的因素與運動能力(講授為主,15分鐘)1、運動員身體素質水平2、運動強度和持續(xù)時間3、脂肪動員和脂肪酸轉運的能力4、脂肪酸的碳鏈及飽和度5、膳食干預(1)咖啡因(2)肉堿(3)禁食四、脂肪分解代謝與運動適應(講授為主,15分鐘)(一)耐力訓練與脂肪分解代謝的適應(二)產生適應的機制第四節(jié) 運動、血脂代謝與健康一、 血脂的概念、分類及功能(講授為主,5分鐘)分類參見課本91頁表3-4-1是指

36、人體血漿中的脂質。血脂 定義 分類 作用與載體蛋白構成脂蛋白,血漿脂蛋白是血脂的運輸形式二、運動對血脂代謝的影響(講授為主,10分鐘)(一)運動對血脂含量的影響(二)運動對血漿脂蛋白含量的影響第三部分:課末小結(講授,5分鐘) 總結本節(jié)課內容。復習題:1、運動中脂質有哪些生物學功能? 2、什么叫酮體?酮體代謝的意義是什么?3、運動對血漿游離脂肪酸的利用有何影響?4、影響脂代謝有哪些因素?課后自我總結分析:本章屬于有氧供能系統(tǒng),也是運動生物化學的重點知識,學生都比較感興趣,聽課認真,積極性高,講授過程中與糖代謝聯(lián)系密切,學生的知識銜接較好,而且學生能積極思考和提出問題,教學過程順利。注:1.每項

37、頁面大小可自行添減;2.“重點”、“難點”、“教學手段與方法”部分要盡量具體;4.“授課類型”指理論課、討論課、實驗或實習課、練習或習題課等。授課題目(章節(jié))第四章 蛋白質代謝與運動授課類型理論課授課時間第 8 周 至第 9 周 共 4 學時教學目的及要求:掌握蛋白質的概念、分子組成和基本代謝過程,以及運動時蛋白質和氨基酸代謝變化的一般規(guī)律;理解蛋白質結構與功能的辯證關系。了解運動與蛋白質代謝和氨基酸代謝的適應。教學重點和難點:重點:運動時蛋白質和氨基酸代謝變化的規(guī)律。難點:蛋白質的代謝過程。教學方法與手段:教師語言講授為主,引導、提問、圖片展示為輔的教學方法和手段;教學進程(含課堂教學內容、

38、教學方法、師生互動、時間分配、板書設計等):第一部分:新課導入(講授為主,10分鐘)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(講授為主,結合提問、引導,75分鐘)第四章 蛋白質代謝與運動蛋白質及蛋白質代謝是人體生命活動的重要組成部分。人體內的蛋白質的基本作用是執(zhí)行生理功能,但在長時間大強度運動時,也存在蛋白質凈降解和氨基酸參與供能的情況。蛋白質分解代謝首先生成氨基酸后再進一步進行代謝。第一節(jié) 蛋白質概述一、 蛋白質的概念與功能(講授為主,5分鐘)(一)蛋白質的概念蛋白質是含氮的一類有機化合物,是由氨基酸組成的高分子有機化合物。 (二)蛋白質的分類 按照蛋白質的組成,可以

39、分為 簡單蛋白(simple protein) 結合蛋白(conjugated protein) (三)蛋白質的功能二、蛋白質的分子組成(講授為主,10分鐘)(一)蛋白質的基本組成單位氨基酸存在自然界中的氨基酸有300余種,但組成人體蛋白質的氨基酸僅有20種,且均屬 L-氨基酸(甘氨酸除外)。氨基酸的分類1 非極性疏水性氨基酸2 極性中性氨基酸3 酸性氨基酸4 堿性氨基酸 (二)蛋白質的分子組成與結構主要有C、H、O、N和S。有些蛋白質含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個別蛋白質還含有碘 。三、蛋白質的結構與功能(講授為主,10分鐘) (一)一級結構與功能的關系 (二)蛋白質空間結構

40、與功能的關系 體內蛋白質所特有的空間結構與其發(fā)揮特殊的生理功能有密切關系。1 肌紅蛋白、血紅蛋白的結構與功能2 肌肉的分子組成與功能第二節(jié) 蛋白質和氨基酸的代謝過程一、相關概念(講授為主,15分鐘) (一)氮平衡由于蛋白質分子的典型特征是含氮量比較穩(wěn)定,一般是16%,因此,人們常常用含氮量的變化來推測蛋白質含量的變化及其趨勢。(二)必需氨基酸與非必需氨基酸1 必須氨基酸必需氨基酸:指體內需要而又不能自身合成,必須由食物供給的氨基酸,共有8種:Val、Ile、Leu、Thr、Met、Lys、Phe、Trp。 2 非必需氨基酸3 氨基酸代謝庫蛋白質的代謝體現(xiàn)于體內氨基酸庫的動態(tài)變化。體內氨基酸的來

41、源有:(1)內源性氨基酸(2)外源性氨基酸氨基酸的去向有: (1)合成蛋白質 (2)合成含氮的能性物質(3)分解代謝二、蛋白質的代謝過程(講授為主,5分鐘) (一)蛋白質在體內的代謝情況 (二)蛋白質合成代謝簡述三、氨基酸分解代謝的基本過程(講授為主,30分鐘)(一)脫氨基作用氨基酸的脫氨基作用是氨基酸分解代謝的主要途徑,其方式主要有聯(lián)合脫氨基作用和嘌呤核苷酸循環(huán)等。1 聯(lián)合脫氨基作用2 嘌呤核苷酸循環(huán)天冬氨酸與次黃嘌呤核苷酸(IMP)相作用生成腺苷酸代琥珀酸,后者在裂解酶作用下分裂成延胡索酸和腺嘌呤核苷酸。腺嘌呤核苷酸在腺苷酸脫氨酶催化下水解脫掉氨基,生成次黃嘌呤核苷酸(IMP)的過程,稱為

42、嘌呤核苷酸循環(huán)。嘌呤核苷酸循環(huán)是在骨骼肌、心肌普遍存在的脫氨基方式。(二)氨的代謝 經(jīng)脫氨基作用脫下來的氨(NH3),可在體內通過鳥氨酸循環(huán)生成尿素和合成谷氨酰氨兩條途徑迅速分解。1 合成尿素氨的主要代謝去路是在肝臟通過鳥氨酸循環(huán)合成尿素。因為肝細胞中含有將NH3、CO2合成尿素的酶。每次循環(huán)有兩個氨基和一個二氧化碳結合生成尿素。運動引起血尿素濃度升高的機理(1)丙氨酸-葡萄糖循環(huán)加強。轉運進肝臟的丙氨酸增多,使尿素生成增多;(2)運動加速肌肉中酶老化,其分解代謝的最終產物尿素也增多;(3)長時間激烈運動時,當肌肉能量平衡遭到破壞、 ATP不能迅速合成時,生成的AMP在肌肉中脫氨基也會轉變?yōu)槟?/p>

43、素,使血尿素增加;(4)運動使腎臟缺血時,血尿素廓清速度減慢,使血尿素潴留。2 經(jīng)氨基化生成非必需氨基酸在谷氨酰胺合成酶的催化下,氨和谷氨酸結合成無毒的谷氨酰胺。谷氨酰胺合成酶存在于肝、腎、腦、肌肉等組織中,因此,谷氨酰胺的生成對肝外組織清除氨毒,減輕肝臟的負擔具有重要意義。外源性氨:在腸道中細菌作用引起蛋白質腐敗內源性氨:主要來自以下代謝途徑:(1)谷氨酰胺脫氨基作用; (2)谷氨酸在谷氨酸脫氫酶催化下,氧化脫氨;(3)嘌呤核苷酸循環(huán)中AMP脫氨; (4)其他氨基酸在代謝過程中脫氨;(5)單胺類神經(jīng)遞質,如兒茶酚胺、5羥色胺等,在單胺氧化酶催化下脫氨。 去路:(1)在肝臟,通過鳥氨酸循環(huán)合成

44、尿素,這是氨的主要去路。正常人體內8090的氨以尿素形式排出;(2)在腦、肝臟和骨骼肌等組織合成谷氨酰胺。合成的谷氨酰胺可透過細胞膜到血液中,所以谷氨酰胺是氨的運輸形式,谷氨酰胺生成是解除氨毒的一條重要途徑;(3)合成氨基酸或一些含氮化合物。氨對運動能力的影響:運動時高血氨濃度是中樞產生疲勞的因素之一。較嚴重的高血氨癥明顯影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),使運動的控制能力下降,思維連貫性差,最后失去意識。氨對許多生化反應起不良作用。降低丙酮酸的利用、減少攝氧量;抑制丙酮酸的羧化作用和線粒體的呼吸作用,從而危及三羧酸循環(huán)。 (三)酮酸的代謝 體內多數(shù)氨基酸脫去氨基后生成-酮酸可經(jīng)糖異生途徑轉變成糖,這些氨基酸稱

45、為生糖氨基酸??缮梢阴]o酶A和乙酰乙酸的氨基酸稱生酮氨基酸(如亮氨酸)。1 氧化功能2 經(jīng)氨基化作用生成非必需氨基酸3 轉變?yōu)樘腔蛑|及其代謝物第三部分:課末小結(講授,5分鐘) 總結本節(jié)課內容。第一部分:新課導入(講授為主,10分鐘)復習上節(jié)課有關內容。提出問題,導入本節(jié)內容。第二部分:新授課內容(講授為主,結合提問、引導,75分鐘)第三節(jié) 運動時蛋白質代謝在正常的情況下機體的蛋白質攝入量與排出量處于動態(tài)平衡。短時間激烈運動時蛋白質基本不參與供能;長時間耐力運動時,能量需求的失去平衡,為了補充骨骼肌和大腦正常活動對糖的需求,蛋白質和氨基酸分解代謝增強,氨基酸的糖異生作用加強。長期接受力量性

46、運動訓練可以明顯促進蛋白質合成代謝,引起運動肌壯大。蛋白質是組成人體結構成分和酶等特殊的功能性物質,并在幾乎所有生命活動過程中發(fā)揮關鍵性作用。在運動過程中,骨骼肌收縮活動影響蛋白質和氨基酸代謝,這種運動的影響還延續(xù)到運動后。 一、蛋白質代謝與運動適應(講授為主,15分鐘)長時間激烈的耐力訓練,由于肌肉中能源物大量消耗,蛋白質供能。運動使細胞膜透性增加,細胞酶外泄,蛋白質代謝加強。(1)運動后恢復1小時內,骨骼肌內蛋白質合成明顯減弱 (2)運動后第2小時內蛋白質合成速率上升,并在尚未確定的時間內持續(xù)上升。 影響運動后肌肉蛋白質合成的因素:(1)運動時細胞受到牽拉變形或多胺含量增加,促使肌細胞膜通

47、透性增大,進入細胞內的游離氨基酸數(shù)量增加,為合成蛋白質提供了基本原料。(2)在運動后30分鐘內肌細胞內ATP、CP迅速恢復到正常水平。(3)肌漿中Ca2+濃度升高,可誘導氧化酶活性升高。(4)因運動引起的內環(huán)境酸化和體溫上升,在運動后逐漸恢復正常,使對蛋白質合成過程的阻遏作用解除。(5)由運動中ATP濃度暫時下降誘導的多胺含量增加,它的作用之一是直接促進氨酰tRNA合成酶和氨酰tRNA轉移酶活性,從核糖體水平提高蛋白質合成速率。(6)激素濃度改變,加速復制轉錄mRNA。 耐力訓練的作用:耐力訓練使骨骼肌線粒體的數(shù)目增多,體積增大,線粒體蛋白質量和組成酶活性提高。(谷-丙轉氨酶 ,葡萄糖-丙氨酸

48、循環(huán) ) 力量訓練的作用:快肌中收縮蛋白增多。二、外源蛋白質與蛋白質代謝(講授為主,5分鐘)三、對運動時蛋白質代謝的評價(講授為主,5分鐘)第四節(jié) 運動時氨基酸代謝影響蛋白質和氨基酸代謝之間相互的轉化的主要因素,一方面來自外部運動因素的影響,因為不同的運動強度、運動負荷和運動時間等因素的組合與不同特點的練習或訓練內容對機體造成的刺激是不一樣的。另一方面運動可以改善機體代謝調節(jié)能力,從而促進蛋白質與氨基酸之間的轉換。一、骨骼肌的氨基酸代謝與運動(講授為主,25分鐘) (一)骨骼肌的氨基酸代謝庫 (二)葡萄糖-丙氨酸循環(huán)運動時葡萄糖丙氨酸循環(huán)的生物學意義:(1)將運動肌中糖酵解的產物丙酮酸轉變成丙

49、氨酸,可以減少乳酸生成量,起著緩解肌肉內環(huán)境酸化和保障分解代謝暢通的作用;(2)肌內氨基酸的-氨基轉移給丙酮酸合成丙氨酸,促進氨基酸的氧化代謝;(3)丙氨酸在肌內生成和轉移到肝臟代謝的過程,以無毒的形式轉運氨基,避免血氨過度升高;(4)肝內丙氨酸異生成葡萄糖,有利于維持血糖濃度和供中樞、運動肌吸收利用,對維持運動能力、抗疲勞有重要意義。葡萄糖-丙氨酸循環(huán)的意義在于:丙氨酸在肝臟異生為糖,有利于維持血糖穩(wěn)定;防止運動肌肉丙酮酸的濃度升高所導致的乳酸增加;將肌肉中的NH3以無毒的形式運輸?shù)礁闻K,避免血氨濃度過高,對健康及維持運動能力有利。二、個別氨基酸代謝與運動(講授為主,25分鐘) (一)谷氨酰

50、胺的代謝與運動1 谷氨酰胺代謝耐力運動時谷丙轉氨酶、谷氨酸脫氫酶活性增高,嘌呤核苷酸循環(huán)速率加快 。2 運動對谷氨酰胺代謝的影響3 外源性谷氨酰胺的補充對機體運動能力的影響 (二)支鏈氨基酸的代謝與運動 支鏈氨基酸是亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的統(tǒng)稱1 支鏈氨基酸代謝肌肉是氧化支鏈氨基酸的主要組織。安靜時,人骨骼肌總能量消耗的14由支鏈氨基酸氧化過程提供,屬于非糖的能量來源。支鏈氨基酸是一種高效氨基酸的組合,是人體中最主要也是最易缺乏的氨基酸,占氨基酸總量的30。它有很好的抗分解和促合成作用,能阻止肌肉松弛、萎縮,保持體形,提高肌肉蛋白的儲存,在組織的修復中起到節(jié)省氨基酸的作用。同時,支鏈氨基酸還能還能刺激胰島素的分泌和增加胰島素樣生長因子IGF1的含量,促進蛋白合成。當體能消耗大時,支鏈氨基酸會大量流失,需要即時補充,否則支鏈氨基酸不夠,其它剩余的氨基酸都會時效,身體便會分解肌肉細胞,使肌肉質量下降。人體自身不產生

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