物質(zhì)代謝與運動概述課件

第一章物質(zhì)代謝與運動教學(xué)目標(biāo)1.掌握運動人體的物質(zhì)組成、酶催化反應(yīng)的特點、運動中生物氧化過程及ATP的合成。2.熟悉運動中機(jī)體物質(zhì)代謝的基本知識。3.理解運動中引起人體物質(zhì)組成及酶的適應(yīng)性變化。4.初步學(xué)會用物質(zhì)代謝的知識理解與分析運動過程中人體機(jī)能的變化。第一章物質(zhì)代謝與運動教學(xué)目標(biāo)1

新陳代謝是生物體生命活動的基本特征物質(zhì)代謝能量代謝合成代謝分解代謝新陳代謝物質(zhì)代謝能量代謝合成代謝分解代謝2第一節(jié)運動人體的物質(zhì)組成形態(tài)學(xué)細(xì)胞分子器官系統(tǒng)人體第一節(jié)運動人體的物質(zhì)組成形態(tài)學(xué)細(xì)胞分子器官系統(tǒng)人體3生物化學(xué)角度分析人體組成生物化學(xué)角度分析人體組成4一、組成人體的化學(xué)物質(zhì)組成人體的化學(xué)物質(zhì)共有種糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、維生素、水和無機(jī)鹽一、組成人體的化學(xué)物質(zhì)組成人體的種糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、維5人體物質(zhì)組成的分類人體物質(zhì)有機(jī)分子無機(jī)分子能源物質(zhì)非能源物質(zhì)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)特點根據(jù)供能情況人體物質(zhì)組成的分類人有機(jī)分子無機(jī)分子能源物質(zhì)非能源物質(zhì)根據(jù)分6物質(zhì)組成含量功能水60%-70%體重主要構(gòu)成人體的體液。糖質(zhì)2%人體干重主要以肝糖原、肌糖原及血糖的形式存在。脂質(zhì)30-40%人體干重略蛋白質(zhì)54%人體干重是人體主要的結(jié)構(gòu)和功能物質(zhì)。核酸5—15%細(xì)胞干重略無機(jī)鹽4-5%體重既可以作為結(jié)構(gòu)物質(zhì)，也可與蛋白質(zhì)相結(jié)合維生素含量很低參與體內(nèi)輔酶的構(gòu)成，調(diào)節(jié)代謝等。物質(zhì)組成含量功能水60%-70%體重主要構(gòu)成人體的體液。7二、運動對人體化學(xué)物質(zhì)的影響1.運動時人體內(nèi)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)加快2.運動影響體內(nèi)的調(diào)節(jié)物質(zhì)二、運動對人體化學(xué)物質(zhì)的影響1.運動時人體內(nèi)物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)加快8第二節(jié)物質(zhì)代謝的催化劑—酶(Enzyme)

神經(jīng)氨酸酶帶狀圖

第二節(jié)物質(zhì)代謝的催化劑—酶(Enzyme)神經(jīng)氨酸酶帶狀9一、概述1.酶的概念酶是一類由活性細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)。簡單說，酶是具有催化功能的蛋白質(zhì)。一、概述102.酶的化學(xué)組成酶研究的發(fā)展史(1)酶是蛋白質(zhì):1926年,JamesSummer由刀豆制出脲酶結(jié)晶確立酶是蛋白質(zhì)的觀念，其具有蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。(2)核酶的發(fā)現(xiàn)：1981～1982年，ThomasR.Cech實驗發(fā)現(xiàn)有催化活性的天然RNA—Ribozyme。L19RNA和核糖核酸酶P的RNA組分具有酶活性是兩個最著名的例子。1955年，發(fā)現(xiàn)DNA的催化活性。(3)抗體酶（abzyme）：1986年，RichardLerrur和PeterSchaltz運用單克隆抗體技術(shù)制備了具有酶活性的抗體（catalyticantibody）。2.酶的化學(xué)組成11酶的組成酶C、HO、N結(jié)合酶單純酶元素組成分子組成酶的組成酶C、H結(jié)單純元素組成分12二、酶催化反應(yīng)的特點（一）高效性人體內(nèi)的大多數(shù)反應(yīng)，在沒有酶的參與下，幾乎不能進(jìn)行。二、酶催化反應(yīng)的特點（一）高效性13（二）高度專一性通常將酶的結(jié)合部位和催化部位總稱為酶的活性部位或活性中心。結(jié)合部位決定酶的專一性，催化部位決定酶所催化反應(yīng)的性質(zhì)。（二）高度專一性通常將酶的結(jié)合部位和14（三）可調(diào)控性酶分子中存在著一些可以與其他分子發(fā)生某種程度的結(jié)合的部位，從而引起酶分子空間構(gòu)象的變化，對酶起激活或抑制作用。（三）可調(diào)控性酶分子中存在著一些可以與其他分子發(fā)生某種程度的15三、影響酶促反應(yīng)速度的因素(一)底物濃度與酶濃度對反應(yīng)速度的影響酶促反應(yīng)速率酶的濃度酶促反應(yīng)速率底物濃度酶量一定三、影響酶促反應(yīng)速度的因素(一)底物濃度與酶濃度對反應(yīng)速度的16（二）PH對反應(yīng)速度的影響在一定的pH下,酶具有最大的催化活性,通常稱此pH為最適pH。（二）PH對反應(yīng)速度的影響在一定的pH下,17一方面是溫度升高,酶促反應(yīng)速度加快。另一方面,溫度升高,酶的高級結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化或變性，導(dǎo)致酶活性降低甚至喪失。因此大多數(shù)酶都有一個最適溫度。在最適溫度條件下,反應(yīng)速度最大。（三）溫度對反應(yīng)速度的影響最適溫度一方面是溫度升高,（三）溫度對反應(yīng)速度的影響最適溫度18（四）激活劑與抑制劑對反應(yīng)速度的影響

凡能提高酶活性的物質(zhì)都稱為激活劑，它對酶的作用具有一定的選擇性，即一種激活劑對某種酶起激活作用，而對另一種酶可能起抑制作用。（四）激活劑與抑制劑對反應(yīng)速度的影響凡能提高酶活性的物19四、運動與酶適應(yīng)一、酶催化能力的適應(yīng)二、酶含量的適應(yīng)五、運動與血清酶四、運動與酶適應(yīng)一、酶催化能力的適應(yīng)五、運動與血清酶20第三節(jié)運動時物質(zhì)代謝運動時人體的代謝特點:1.物質(zhì)代謝相互聯(lián)系的整體性；2.嚴(yán)格精細(xì)的代謝調(diào)控；3.運動過程不同階段物質(zhì)代謝的側(cè)重性；4.能量生成形式的同一性第三節(jié)運動時物質(zhì)代謝運動時人體的代謝特點:21一、糖代謝人體中的糖的最終來源——自然界的綠色植物一、糖代謝人體中的糖的最終來源——自然界的綠色植物22糖代謝糖代謝23二、脂代謝二、脂代謝24三、蛋白質(zhì)代謝三、蛋白質(zhì)代謝25四、水代謝四、水代謝26水的來源和去路（動態(tài)平衡）

飲水（1200）

食物（1000）代謝水（300）

水的動態(tài)平衡最低尿量500ml/日生理補(bǔ)液量1500ml/日腎臟排尿（1500）皮膚蒸發(fā)（500）肺呼出（350）糞便排出（150）

水的來源和去路（動態(tài)平衡）飲水（1200）水27五、無機(jī)鹽代謝五、無機(jī)鹽代謝28物質(zhì)代謝與運動概述課件29維生素的命名和分類分類水溶性維生素B族維生素、維生素C脂溶性維生素維生素A、D、E、K(water-solublevitamin)(fat-solublevitamin)六、維生素代謝維生素的命名和分類分類水溶性維生素B族維生素、30維生素概念和特點小分子有機(jī)化合物體內(nèi)不能合成或合成量不足參與物質(zhì)代謝和多種重要生理過程每日需要量在毫克或微克水平缺乏會患病，過多可中毒維生素概念和特點小分子有機(jī)化合物31名稱活性形式主要生化作用主要缺乏病維生素A（視黃醇）11-順式視黃醛、視黃醇、視黃酸構(gòu)成視紫紅質(zhì)；維持上皮組織結(jié)構(gòu)的完整；促進(jìn)生長發(fā)育；有一定防癌抗癌作用夜盲癥，干眼病維生素D1，25-（OH）2-D3調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，促進(jìn)成骨作用兒童：佝僂??；成人：軟骨?。恢欣夏辏汗琴|(zhì)疏松維生素E（生育酚）維生素E維持動物生育功能；抗氧化作用、抗衰老作用；促進(jìn)血紅素合成不易缺乏維生素K（凝血維生素）維生素K促進(jìn)凝血因子合成凝血障礙脂溶性維生素的活性形式及主要生化作用、缺乏病名稱活性形式主要生化作用主要缺乏病維生素A11-順式構(gòu)成視紫32物質(zhì)代謝與運動概述課件33第四節(jié)運動時機(jī)體的能量代謝第四節(jié)運動時機(jī)體的能量代謝34一、腺苷三磷酸——ATP(一）ATP的分子結(jié)構(gòu)和生物功能ATP是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一、腺苷三磷酸——ATP(一）ATP的分子結(jié)構(gòu)35二、肌肉活動時ATP代謝1.肌肉活動時ATP的利用二、肌肉活動時ATP代謝1.肌肉活動時ATP的利用362.ATP的再合成方式二方式一CP+ADPATP+CCK2.ATP的再合成方式二方式一CP+ADPATP+CCK37生物氧化概念

有機(jī)物在生物體內(nèi)的氧化包括物質(zhì)分解和產(chǎn)能：呼吸作用O2CO2+H2O二、生物氧化生物氧化概念呼吸作用O2CO2+H2O二、生物氧化38二、生物氧化的特點（1）物質(zhì)的氧化方式主要為脫氫；（2）在細(xì)胞內(nèi)37℃及近中性的水環(huán)境中，通過酶的催化作用逐步進(jìn)行；（3）物質(zhì)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(zhì)脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生；二氧化碳由有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生。二、生物氧化的特點39生物氧化是一個分步進(jìn)行的過程。每一步都由特殊的酶催化，每一步反應(yīng)的產(chǎn)物都可以分離出來。這種逐步進(jìn)行的反應(yīng)模式有利于在溫和的條件下釋放能量，提高能量利用率。生物氧化釋放的能量，通過與ATP合成相偶聯(lián)，轉(zhuǎn)換成生物體能夠直接利用的生物能ATP。生物氧化是一個分步進(jìn)行的過程。每一步都由特殊的酶催化，每一步40生物氧化的一般過程生物氧化的一般過程41生物氧化發(fā)生部位線粒體生物氧化發(fā)生部位線粒體42

43生物氧化的特點：1.物質(zhì)的氧化方式主要是脫氫；2.在細(xì)胞內(nèi)37℃及近中性水環(huán)境中，通過酶的催化作用逐步進(jìn)行；3.物質(zhì)中的能量逐步釋放，ATP生成效率高；4.生物氧化中生成的水由物質(zhì)脫下的氫與氧結(jié)合產(chǎn)生；二氧化碳由有機(jī)酸脫羧產(chǎn)生。生物氧化的特點：44(1)概念及位置呼吸鏈又叫電子傳遞體系或電子傳遞鏈，它是代謝物上的氫原子被脫氫酶激活脫落后，經(jīng)過一系列的傳遞體，最后傳遞給被激活的氧原子，而生成水的全部體系。在真核生物細(xì)胞內(nèi)，它位于線粒體內(nèi)膜上，原核生物中，它位于細(xì)胞膜上。2.呼吸鏈respiratorychain(電子傳遞鏈electrontransportchain)(1)概念及位置2.呼吸鏈respiratorychain45線粒體呼吸鏈線粒體呼吸鏈46兩條主要的呼吸鏈兩條主要的呼吸鏈47組成及其排列順序

呼吸鏈由許多個組分組成，參加呼吸鏈的氧化還原酶有煙酰胺脫氫酶類、黃素脫氫酶類、鐵硫蛋白類、細(xì)胞色素類、輔酶Q類等。組成及其排列順序48物質(zhì)代謝與運動概述課件49底物水平磷酸化是在被氧化的底物