当前课程知识点：运动健康生物化学 > 第二章 运动时人体的无氧代谢 > 第一节 人体的物质和能量代谢 > 人体物质和能量代谢
大家好
这次课我们学习人体的物质和能量代谢
物质代谢是生命的基本特征
从有生命的单细胞到复杂的人体
都与周围环境不断地进行物质交换
这种物质交换称为物质代谢或新陈代谢
物质代谢包括同化作用和异化作用
两个不同方向的代谢变化
生物在生命活动中不断从外界环境中摄取营养物质
转化为机体的组织成分
这称之为同化作用
同时机体本身的物质
也在不断分解成代谢产物
排出体外
这就是异化作用
物质代谢过程十分复杂
即使在一个细胞内进行的物质代谢
亦包含一系列相互联系的合成和分解的化学反应
人体生命活动所需要的能量
均来自食物中的糖类 脂肪和蛋白质
能量代谢是伴随着物质代谢过程进行的
是人体与外界环境之间的能量交换
和人体内能量转移的过程
能源物质通过生物氧化释放的能量
一部分转化为热能
用于维持体温或补偿由于蒸发而散失的热量
而另一部分在直接转化成热量前合成ATP
以高能磷酸键的形式储存下来
ATP水解生成ADP和Pi
同时释放的能量
可化为肌肉收缩所需的机械能
神经传导需要的电能
和物质合成代谢需要的化学能等
这是另一种形式的能量代谢
高能磷酸化合物一般是指
在水解时释放的标准自由能
高于20.92kJ/mol的化合物
自由能是指一个反应体系中
能够做功的那一部分能量
大多数高能化合物都有可水解的磷酸基团
故又称高能磷酸化合物
比如ATP CP等
能源物质在生物体内
氧化分解产生二氧化碳和水
并释放大量能量的过程称之为生物氧化
生物氧化与体外燃烧不同
几乎每一反应步骤都由酶催化
反应不需高温
也不需强酸 强碱及强氧化剂的协助
在体温及近乎中性的pH环境中
即可进行
而且是逐步完成的
所有反应不会骤然释放大量的能量
当然更不会产生高温、高热
反应中逐步释放的能量
有相当一部分可以使ADP磷酸化生成ATP
从而储存在ATP分子中
以供生理生化活动之需
各种营养物质
在体内进行生物氧化时经历不同的过程
但是有共同的规律
大体可以分为三个阶段
一 糖 脂肪和蛋白质
分别分解为其基本组成单位
葡萄糖 脂肪酸和甘油 氨基酸
此阶段释放的能量很少
仅为其蕴藏能量的1%以下
且以热能形式散失
不能储存
第二阶段
葡萄糖 脂肪酸 甘油和多数氨基酸
经不同的反应过程生成活性二碳化合物
乙酰辅酶A
这一阶段释放总能量的三分之一
且可以生成ATP
第三阶段
三羧酸循环和氧化磷酸化
是糖 脂肪和蛋白质分解代谢的最后共同通路
营养物质中三分之二的能量
是在这个阶段中释放出来的
是生成ATP最多的环节
生物氧化过程中
代谢物上的氢原子被脱氢酶激活脱落后
经过一系列的传递体
最后与激活的氧结合生成水
此过程与细胞呼吸有关
所以将此传递链称为呼吸链或者电子传递链
呼吸链中
酶和辅酶按照一定顺序排列在线粒体内膜上
其中传递氢的酶或辅酶称之为递氢体
传递电子的酶或辅酶称为电子传递体
人体细胞线粒体内最重要的呼吸链有两条
即NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链
生物氧化中ATP的生成方式有两种
即底物水平磷酸化和氧化磷酸化
底物水平磷酸化是指在物质分解代谢过程中
代谢物脱下氢原子后
能量在分子内部重新分布
形成高能磷酸化合物
并将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP的过程
在无氧代谢供能为主的运动中
肌肉收缩所需的ATP
主要是以底物水平磷酸化的方式合成
而氧化磷酸化是指在生物氧化过程中
代谢物脱下的氢
经呼吸链传递过程逐级氧化
最后生成水
同时伴有能量的释放
使ADP磷酸化生成ATP的过程
氧化磷酸化是由位于线粒体内膜中的
呼吸酶合体完成的
而供应大部分NADH和FADH2的有氧代谢途径
是在相邻的线粒体间质中进行的
代谢物脱氢氧化的具体途径
包括糖酵解 糖有氧氧化 脂肪的分解代谢
及蛋白质的分解代谢等
在氧化磷酸化反应中
生成的ATP数量可由P/O比值确定
P/O比值是指在ATP形成的时侯
每消化1摩尔氧原子所消耗无机磷的摩尔数
实验证明
经NADH氧化呼吸链测得的P/O比值是2.5
也就是生成了2.5分子ATP
而琥珀酸呼吸链的P/O比值是1.5
也就是生成1.5分子ATP
正常人体所利用的ATP
约有90%来自于氧化磷酸化的合成
以上是这节课的全部内容 我们下节课再见
-绪论
-绪论形成性练习
-第二节 蛋白质
--蛋白质
-第三节 脂类
--脂类
-第四节 糖
--糖
-第五节 水与无机盐
--水和无机盐
-第六节 核酸及其化合物
--核酸及其化合物
-第七节 酶与激素
--酶
--激素
-第一章（1）形成性练习
-第一章（2）形成性练习
-第一章（3）形成性练习
-第一节 人体的物质和能量代谢
-第二节 运动时磷酸原的代谢
--运动时磷酸原代谢
-第三节 运动时糖的无氧代谢
--运动时糖无氧代谢
-第二章形成性练习（1）
-第一节 糖的有氧代谢
--运动时糖有氧代谢
-第二节 脂肪的有氧代谢
-第三节 蛋白质的有氧代谢
-第三章形成性练习（1）
-第三章形成性练习（2）
-第三章形成性练习（3）
-第一节 运动健身风险的生化分析
-第二节 运动健身的生化原则
-第三节 运动性疲劳的生化分析
-第四节 运动健身负荷的生化评定
-第四章形成性练习（1）
-第四章形成性练习（2）
-第一节 健康体适能概述
-第二节 健康体适能的生化分析
-第五章形成练习（1）
-第五章形成性练习（2）
-第一节 运动调节糖代谢增进健康的生化分析
-第二节 运动调节脂代谢增进健康的生化分析
-第三节 运动调节蛋白质代谢增进健康的生化分析
-第六章形成性练习（1）
-第六章形成性练习（2）
-第一节 衰老概述
-第二节 衰老性肌萎缩与运动干预
-第三节 骨质疏松与运动干预
-第七章形成性练习
-第一节 运动处方的制定与基本内容
--运动处方的概念
-第二节 肥胖症运动康复的生化分析
-第三节 糖尿病运动康复的生化分析
-第四节 血脂异常运动康复的生化分析
-第五节 高血压病运动康复的生化分析
-第六节 高尿酸血症运动康复的生化分析
-第八章形成性练习（1）
-第八章形成性练习（2）
-第二节 机能代谢平衡的生化评价
-第三节 健康体适能的生化评价
--尿肌酐系数评价法
--磷酸原能商评价法
--30m冲刺评定法
--乳酸能商评定法
--跑台无氧功评定法
--乳酸阈评定法
-第九章形成性练习（1）
-第九章形成性练习（2）
-第九章形成性练习（3）
