《糖代謝與運動》PPT課件.ppt

運動生物化學,（第02章 糖代謝與運動）,第02章,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,第一節(jié) 糖概述,糖的概念、化學組成、分類、結(jié)構(gòu)、生物功能,糖1（概念）,糖2（通式、分類）,不符合通式的糖物質(zhì)： 鼠李糖（C6H13O5）、脫氧核糖（C5H10O4）等。 符合通式的非糖物質(zhì)： 乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。,糖（碳水化合物）的通式 ：Cn(H2O)n,（P42）,糖3（開鏈式結(jié)構(gòu)）,糖的結(jié)構(gòu)：,糖4（環(huán)式結(jié)構(gòu)）,將六元環(huán)碳原子省略，左面原子或基團寫在環(huán)上方，右面原子或基團寫在環(huán)下方，即可將開鏈式用哈沃斯式表示。哈沃斯式還可進一步簡化：用短線代表氫，用折線代表羥基。,糖的結(jié)構(gòu)：,糖5（單糖）,單糖,糖6（寡糖）,寡糖,糖7（多糖）,多糖,成人體內(nèi)糖總量約500g，其中肌糖原約占75%，肝糖原約占20%，血糖約占1.2%（P45）。,糖8（糖的生物功能）,糖的生物學功能（P46）： （1）提供機體所需的能量。 （2）促進脂肪的徹底氧化分解。 （3）減少蛋白質(zhì)的消耗。 （4）促進運動性疲勞的恢復。,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,第二節(jié) 糖的分解代謝,1、無氧氧化：糖糖酵解丙酮酸乳酸 2、有氧氧化：糖糖酵解丙酮酸乙酰CoA 三羧酸循環(huán)H2O+CO2,糖酵解,無氧氧化糖酵解途徑,葡萄糖酵解使1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子丙酮酸、2分子H2O、2分子ATP和2分子DNAH2。 葡萄糖無氧氧化使1分子葡萄糖產(chǎn)生2分子乳酸和相當于2分子ATP的能量（而不是2分子ATP）。,已糖激酶 磷酸已糖異構(gòu)酶 磷酸果糖激酶 醛縮酶 磷酸丙糖異構(gòu)酶 磷酸甘油醇脫氫酶 磷酸甘油酸激酶 磷酸甘油酸變位酶 烯醇化酶 丙酮酸激酶 A 磷酸化酶 B 乳酸脫氫酶,無氧氧化總反應式： 葡萄糖2HL+能量（相當于2ATP）,三羧酸循環(huán),酶的種類： A 丙酮酸脫氫酶系 檸檬酸合成酶 順烏頭酸酶 異檸檬酸脫氫酶 -酮戊二酸脫氫酶系 琥珀酸硫激酶 琥珀酸脫氫酶 延胡索酸酶 蘋果酸脫氫酶,有氧氧化三羧酸循環(huán),有氧氧化總反應式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相當于38ATP）,三羧酸循環(huán),38ATP能量的來路分析： 葡萄糖2丙酮酸： 產(chǎn)生2A、2N。 2丙酮酸2乙酰CoA： 產(chǎn)生2N。 2乙酰CoA經(jīng)TAC： 產(chǎn)生6N、2F、2G。 合計：10N、2F、2G、2A。 所以，總計產(chǎn)生38ATP能量。,有氧氧化總反應式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相當于38ATP）,有氧氧化三羧酸循環(huán),三羧酸循環(huán),6CO2的來路分析： 2丙酮酸2乙酰CoA： 產(chǎn)生2CO2 2乙酰CoA經(jīng)TAC： 產(chǎn)生4CO2 所以，總計產(chǎn)生6CO2。,有氧氧化三羧酸循環(huán),有氧氧化總反應式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相當于38ATP）,三羧酸循環(huán),6H2O的來路分析： 葡萄糖2丙酮酸： 產(chǎn)生2H2O+2N。 2丙酮酸2乙酰CoA： 產(chǎn)生2N。 2乙酰CoA經(jīng)TCA： 消耗4H2O，產(chǎn)生6N+2F。 脫下的12對H經(jīng)呼吸鏈： 消耗6O2，產(chǎn)生12H2O。 產(chǎn)生的10N+2F經(jīng)呼吸鏈在形成34ATP時產(chǎn)生34H2O： ATP+H2OADP+Pi+能量 38ATP在放能轉(zhuǎn)為38ADP時消耗38H2O。 所以，總計產(chǎn)生6H2O。,有氧氧化三羧酸循環(huán),有氧氧化總反應式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相當于38ATP）,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,第三節(jié) 糖原合成和糖異生,由單糖在體內(nèi)合成糖原的過程稱糖原合成。 由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱糖異生作用。,注1：表中UTP稱“三磷酸尿苷”，Pii稱“焦磷酸”，UDPG稱“尿苷二磷酸葡萄糖”。為限速酶。Gn為至少含4個葡萄糖殘基的直糖鏈?！凹っ浮钡淖饔檬菍TP上的一個高能磷酸健轉(zhuǎn)移到底物上去，轉(zhuǎn)移到什么底物上，就稱什么激酶。,直鏈糖原合成的UDPG途徑,酶的種類： 已糖激酶 磷酸已糖異構(gòu)酶 UDPG焦磷酸化酶 糖原合成酶 UDP激酶,總反應式： Gn+G+2ATP Gn+1+2ADP+Pii,直鏈糖原合成,直鏈糖原合成的UDPG途徑,總反應式： Gn+G+2ATP Gn+1+2ADP+Pii,注2：【糖原合成酶】只延長糖鏈，不形成分支。當直鏈不斷加長到超過11個G殘基時，【糖原分支酶】可將一段糖鏈（至少含有6個G殘基）轉(zhuǎn)移到鄰近糖鏈上，并以-1.6-糖苷鍵相連接，形成新的分支，分支部分則仍以-1,4-糖苷鍵延長糖鏈。,支鏈糖原合成,酶的種類： 已糖激酶 磷酸已糖異構(gòu)酶 UDPG焦磷酸化酶 糖原合成酶 UDP激酶,糖異生作用,糖異生不是糖酵解的逆過程。 場所：肝（饑餓時腎、肌肉也參與）。 限速酶（P56）： （1）丙酮酸羧化酶 （2）丙酮酸P激酶 （3）F-1,6二P酯酶 （4）G-6P酯酶 意義（P57）： （1）彌補體內(nèi)糖量不足。 （2）通過HL循環(huán)（P57，圖2-3-1）消除運動肌產(chǎn)生的HL。,糖異生,線粒體內(nèi)膜內(nèi),細胞膜內(nèi),細胞膜外,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,第四節(jié) 糖代謝與運動,一、運動中的糖代謝特點 二、血糖與運動 三、血乳酸與運動 四、糖代謝的運動適應,第02章 糖代謝與運動 第一節(jié) 糖概述 第二節(jié) 糖的分解代謝 第三節(jié) 糖原合成和糖異生 第四節(jié) 糖代謝與運動,結(jié)束,“第02章”內(nèi)容到此結(jié)束，謝謝！,1、運動中的糖代謝特點,運動中的糖代謝特點（P58） 肌糖原來源于血糖的合成。大強度短時間運動肌糖原不會耗盡，中低強度長時間運動至力竭肌糖原則耗盡。 血糖來源于肝糖原分解和肝、腎等組織的糖異生。安靜時肝糖原分解是血糖的主要來源（約占70%），饑餓時糖異生成為血糖的主要來源（接近100%），大強度短時間運動時肝糖原分解是血糖的主要來源（可達90%），中低強度長時間運動時糖異生則成為血糖的主要來源。,2、運動中血糖濃度的變化規(guī)律,運動中血糖濃度的變化規(guī)律（P60） 1-2min大強度運動：無明顯變化。 4-10min全力運動：明顯上升。 15-30min全力運動：開始回落。 1-2h運動至疲勞：回歸至正常值低限區(qū)間。 2-3h運動至疲勞：降至正常值以下，甚至可能出現(xiàn)低血糖休克。,3、運動中血糖濃度的調(diào)節(jié),運動中血糖濃度的調(diào)節(jié)（P61） 1、組織器官調(diào)節(jié)：肝糖原分解及肝、腎糖異生；骨骼肌對血糖的攝取和利用；各器官血液配布的變化等。 2、激素調(diào)節(jié)：兒茶酚胺（腎上腺素、去甲腎上腺素）、胰高血糖素、糖皮質(zhì)激素、生長激素等使血糖升高；胰島素使血糖降低。 3、神經(jīng)調(diào)節(jié)：交感神經(jīng)興奮升血糖；迷走神經(jīng)（副交感）興奮降血糖。,4、運動中的乳酸代謝特點,運動中的乳酸代謝特點 來源：安靜時主要來源于紅細胞、皮膚、視網(wǎng)膜、腎髓質(zhì)等的無氧酵解，運動時主要來源于骨骼肌。 去路：運動后由氧化途徑消除的乳酸約占50%，糖異生途徑消除的乳酸約占20%，其他乳酸則由肝轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)（如脂肪酸、膽固醇、酮體、乙酸、丙氨酸等），少量隨汗、尿排出體外。中低強度的有氧運動可提高乳酸的氧化速率，以50%-70%VO2max強度運動時，經(jīng)氧化途徑消除的乳酸可達總消除量的90%。,運動中產(chǎn)生的乳酸主要通過乳酸穿梭（P63）方式氧化，途徑有二：（1）在運動肌內(nèi)，由快肌b進入快肌a或慢肌氧化。（2）通過循環(huán)系統(tǒng)由運動肌進入非運動肌、心肌氧化 。,5、運動中他酸濃度的變化規(guī)律,運動中血乳酸濃度的變化規(guī)律 安靜時血乳酸濃度約為1-2mmol/L。在遞增強度的運動中，血乳酸濃度先是緩慢上升，當運動強度達到臨界值時，血乳酸濃度開始急劇上升，此運動強度稱乳酸閾（注：不采用教材P64定義）。 乳酸閾存在很大的個體差異。乳酸閾所對應的血乳酸濃度也存在很大的個體差異，其變動范圍在1.4-7.5mmol/L之間，均值為4mmol/L。 乳酸閾是機體供能由有氧為主轉(zhuǎn)為無氧為主的臨界點。 運動時肌乳酸濃度血乳酸濃度。,糖代謝的運動適應 1、特點： 大強度運動提高無氧能力，中低強度運動提高有氧能力。 2、機制： 磷酸原運動不涉及肌糖原的消耗，因而無糖代謝適應問題。 乳酸能運動的糖代謝適應性變化：肌糖原含量增大，再合成速率加快。堿貯備增加，對酸的緩沖能力增強。 產(chǎn)酸、除酸速率加快。 白肌纖維含量增大，質(zhì)量提高（與乳酸能系統(tǒng)相關酶數(shù)量增多，活性及耐酸性增強）。 有氧運動的糖代謝適應性變化： 肝糖貯備增加，肝糖異生能力增強（原料增多，酶活性不變，P66）。 紅肌纖維含量增大，質(zhì)量提高（肌糖貯備增加，糖有氧酶數(shù)量增多，活性增強）。 激素反應幅度減?。に胤置诹孔兓葴p小，第二信使cAMP生成量減少），維持血糖濃度穩(wěn)定的能力增強。,6、糖代謝的運動適應,7、糖代謝運動適應的應用,糖代謝運動適應的應用 乳酸能訓練 （1）最高乳酸訓練法：使運動員在訓練時血乳酸濃度達到最高值（一般在12-20mM/L，最大可達30mM/L以上）的訓練方法。目的是提高機體產(chǎn)生乳酸能力，即提高乳酸能系統(tǒng)的最大輸出功率。一般可采用間歇訓練模式，即：（1min極量運動+45min間歇休息）5次重復。 （2）乳酸耐受力訓練法：使血乳酸濃度持續(xù)保持高位的訓練方法。目的是提高機體耐酸能力。一般可采用亞極量（