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 > 第三节 运动时糖的无氧代谢 > 运动时糖无氧代谢
大家好
这次课我们学习运动时
机体物质和能量代谢与运动素质
人体运动时物质和能量代谢
可分为两个基本过程
即无氧代谢过程和有氧代谢过程
人体在大强度激烈运动时
体内处于相对缺氧状态
这时机体主要通过无氧代谢提供能量
体内无氧代谢过程包括两个过程
一是磷酸原代谢 另一个是糖无氧代谢
磷酸原代谢决定身体力量 速度素质
糖无氧代谢决定速度耐力素质
下面我们学习磷酸原代谢
磷酸原是三磷酸腺苷(ATP)
和磷酸肌酸(CP)的总称
是骨骼肌内重要的高能化合物
磷酸原代谢包括ATP CP的分解与合成
运动时肌细胞能量的供给 转移和利用
是以ATP为中心展开的
人体运动时的能量直接来自ATP的分解
虽然肌细胞内ATP储量有限
但ATP转换率极高
其中高能磷酸储存库CP可快速合成ATP
ATP分子是由腺嘌呤 核糖
和三个磷酸基团组成
在ATP分子中
相邻的两个磷酸基团间以磷酸酐键相结合
这个磷酸酐键水解时释放能量较多 大于21kJ/mol
化学上
将水解1mol某一化学键
释放能量大于21kJ的化学键称为高能键
通常用波浪符（读音tilde）来表示
含有高能磷酸键的化合物称为高能磷酸化合物
ATP含有两个高能磷酸键（～P）
在体外标准条件下测定的结果
每一个高能键 水解时释放的能量可达30.5kJ/mol
如在体内环境下
受体温 湿度 pH等因素影响
实际上释放的能量可达33.5至50.2kJ/mol
细胞内ATP被分隔存在于
线粒体 细胞核和其它亚细胞器内
或者结合在细胞液内某些组成成分上
在细胞核和细胞液之间
不存在ATP浓度的明显差异
不同组织的细胞内ATP浓度相差很大
人类骨骼肌 ATP含量为4到6mmol/kg
心肌中ATP浓度较低
约4到5mmol/kg
生理条件 年龄 生长速度 药物和营养等因素
也影响细胞内ATP浓度
骨骼肌细胞的ATP贮量少
大约为168mmol
当以最大输出功率进行运动时
只能维持肌肉大强度收缩1s之内的供能
因此 ATP不是运动中主要的供能储备物质
由于肌细胞不能直接吸收血液
或邻近细胞的ATP
运动时 骨骼肌中的ATP一旦被动用
则必须立即通过其他代谢方式进行补充
以保持骨骼肌中ATP含量的相对恒定
因此 在人体任何运动状态下
骨骼肌中ATP含量变化不大
即使在最大强度运动至疲劳时
骨骼肌中ATP含量仍有百分之六 七十
所以 从能量观点看
肌内ATP再合成能力
是影响运动能力的最重要的因素
当运动引起钙离子释放进入肌液时
启动ATP水解
反应释放的能量直接供肌纤维利用
是肌纤维收缩过程唯一可使用的能量
ATP水解产物是二磷酸腺苷(ADP)和磷酸(Pi)
当肌肉收缩时
ATP降解成ADP和Pi
它们就在肌细胞内迅速刺激ATP再合成
这样可以保持肌细胞中
ATP浓度不至于显著降低
以保证肌肉收缩有可能不断地进行
在ATP在消耗时
最快可以提供能量合成ATP的能源物质是CP
CP是人体内重要的能源物质
CP分子由肌酸和磷酸两部分组成
CP分子内含有高能磷酸键
通常称为高能磷酸基团的储存库
CP广泛分布于身体各组织
不同组织细胞中CP的贮量不同
由于肌内组织是主要的耗能器官
所以有90%的CP存在于肌肉组织中
骨骼肌的CP含量为15到20mmol/kg
大致为ATP含量的3倍
人体全身骨骼肌重量以28kg计算
总磷酸肌酸储存量约506mmol
不同类型肌纤维内CP含量不同
在安静状态下
人体骨骼肌II型肌纤维中的CP含量
高于I型肌纤维
尽管CP是磷酸高能化合物
但磷酸肌酸的分解并不能直接供能
使骨骼肌收缩
而是通过肌酸激酶反应
将高能磷酸键转移到ADP分子上形成ATP
所以 CP不是骨骼肌的直接能源物质
当细胞内ATP分解导致ADP生成时
CP把高能磷酸键（～ P）转移给ADP
重新合成ATP 供肌肉收缩利用
催化这一反应的酶是肌酸激酶（CK）
CK对ADP浓度变化极为敏感
当ATP分解产生ADP时
CK几乎同步起作用 催化CP分解
利用ADP快速合成ATP
所以在肌肉收缩的化学反应过程中
ATP与CP之间具有极密切的关系
CP是快速供能物质
提供能量可维持10s以内的最大强度运动
因此 CP的供能能力决定力量 速度素质
此外
当短时间激烈运动引起CP大量消耗
导致再合成ATP减少时
骨骼肌还有第二条快速供能过程
就是2分子ADP在肌激酶（MK）催化下
生成1分子ATP和1分子AMP
相反 当ATP供过于求时
在肌酸激酶催化下
ATP分子内的高能磷酸键
转给肌酸合成磷酸肌酸
将高能磷酸基团储存起来
这样
肌酸合成CP过程将线粒体内
有氧代谢释放的部分能量转移到细胞浆内
即将能量从产能部位
快速重组后转移到用能部位
从而使ATP水解后就可重新合成
有效保证ATP水解与合成的紧密耦联
运动时CP的消耗程度
与运动时保持在稳定状态时的运动强度大小
十分密切 成线性关系
最大强度运动达到力竭时
CP储量下降比ATP彻底得多
但也不会完全耗尽
大约剩下休息值的3%
而ATP储量约为安静值的60% 70%左右
当以75%最大摄氧量强度持续运动达到疲劳时
CP储量可降到安静值的20%左右
ATP储量则略低于安静值
此时CP没有耗尽
是因为ATP再合成除CP分解反应外
还有来自糖无氧代谢和糖有氧代谢
当以低于60%最大摄氧量强度运动时
CP储量几乎不下降
这时
ATP合成途径主要依靠
糖 脂肪的有氧代谢提供
以上内容可知
运动时骨骼肌磷酸原属于高能磷酸化合物
其代谢过程产生能量速率快
可以满足肌肉快速收缩的需要
决定人体运动的力量 速度素质
好 以上就是这节课的全部内容
好 以上就是这节课的全部内容
-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）
