人體三大供能系統(tǒng)方案

1、 人體的三大供能系統(tǒng)在人體有三大供能系統(tǒng)，它們是：ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)、無氧呼吸供能系統(tǒng)和有氧呼吸供能系統(tǒng)。（1） ATP在肌肉中的含量低，當(dāng)肌肉進行劇烈運動時，供能時間僅能維持約13秒。（2） 之后的能量供應(yīng)就要依靠ATP的再生。這時，細胞的高能化合物磷酸肌酸的高能磷酸鍵水解將能量轉(zhuǎn)移至ADP，生成ATP。磷酸肌酸在體的含量也很少，只能維持幾秒的能量供應(yīng)。人在劇烈運動時，首先是ATP-磷酸肌酸供能系統(tǒng)供能，通過這個系統(tǒng)供能大約維持68秒左右的時間。（3） 這兩項之后的供能，主要依靠葡萄糖和糖元的無氧酵解所釋放的能量合成ATP。無氧酵解約能維持23分鐘時間。（4） 由于無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸易

2、導(dǎo)致肌肉疲勞，所以長時間的耐力運動需要靠有氧呼吸釋放的能量來合成ATP。綜上所述，短時間大強度的運動，如100米短跑，主要依靠ATP-磷酸肌酸供能；長時間低強度的運動，主要靠有氧呼吸提供能量；介于二者之間的較短時間的中強度運動，如400米跑，則主要由無氧呼吸提供能量。運動項目總需氧量（升）實際攝入氧量（升）血液乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400米跑162顯著增加100米跑80未見增加人在劇烈運動呼吸底物主要是糖。但在長時間劇烈運動時，如馬拉松式的長跑運動，人體貯存的糖是不夠用的，在消耗完貯存的糖類物質(zhì)后，就動用體貯存脂肪和脂肪酸。一、運動時供能系統(tǒng)的動用特點 (一)人體骨骼肌細胞的能

3、量儲備 (二)供能系統(tǒng)的輸出功率運動時代供能的輸出功率取決于能源物質(zhì)合成ATP的最大速率。 (三)供能系統(tǒng)的相互關(guān)系1運動中基本不存在一種能量物質(zhì)單獨供能的情況，肌肉可以利用所有能量物質(zhì)，只是時間、順序和相對比率隨運動狀況而異，不是同步利用。2最大功率輸出的順序，由大到小依次為：磷酸原系統(tǒng)>糖酵解系統(tǒng)>糖有氧氧化>脂肪酸有氧氧化，且分別以近50的速率依次遞減。3當(dāng)以最大輸出功率運動時，各系統(tǒng)能維持的運動時間是：磷酸原系統(tǒng)供極量強度運動68秒；糖酵解系統(tǒng)供最大強度運動3090秒，可維持2分鐘以；3分鐘主要依賴有氧代途徑。運動時間愈長強度愈小，脂肪氧化供能的比例愈大。脂肪酸是長時

4、間運動的基本燃料。4由于運動后三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的恢復(fù)與乳酸的清除，須依靠有氧代系統(tǒng)才能完成，因此有氧代供能是運動后機能恢復(fù)的基本代方式。二、不同活動狀態(tài)下供能系統(tǒng)的相互關(guān)系安靜時，不同強度和持續(xù)時間的運動時，骨骼肌無氧代和有氧代供能的一般特點表現(xiàn)如下。 (一)安靜時：安靜時，骨骼肌能量消耗少，ATP保持高水平；氧的供應(yīng)充足，肌細胞以游離脂肪酸和葡萄糖的有氧代供能。線粒體氧化脂肪酸的能力比氧化丙酮酸強，即氧化脂肪酸的能力大于糖的有氧代。在靜息狀態(tài)下，呼吸商為07，表明骨骼肌基本燃料是脂肪酸。 (二) 長時間低強度運動時：在長時間低強度運動時，骨骼肌ATP的消耗逐漸增多，AD

5、P水平逐漸增高，NAD+還原速度加快，但仍以有氧代供能為主。血漿游離脂肪酸濃度明顯上升，肌脂肪酸氧化供能增強，這一現(xiàn)象在細胞糖原量充足時就會發(fā)生。同時，肌糖原分解速度加快，加快的原因有兩點：（1）能量代加強。 (2)脂肪酸完全氧化需要糖分解的中間產(chǎn)物草酰乙酸協(xié)助才能實現(xiàn)。在低強度運動的最初數(shù)分鐘，血乳酸濃度稍有上升，但隨著運動的繼續(xù)，逐漸恢復(fù)到安靜時水平。 (三) 大強度運動：隨著運動強度的提高，整體對能量的要求進一步提高，但在血流量調(diào)整后，機體對能量的需求仍可由有氧代得到滿足，即有氧代產(chǎn)能與總功率輸出之間保持平衡。在這類運動中，血乳酸濃度保持在較高的水平上，說明在整體上基本依靠有氧代供能時，

6、部分骨骼肌由糖酵解合成ATP。血乳酸濃度是由運動肌細胞產(chǎn)生乳酸與高氧化型肌細胞或其他組織細胞乳酸代之間的平衡決定的。（四） 短時間激烈運動時：在接近和超過最大攝氧量強度運動時，骨骼肌以無氧代供能。極量運動時，肌以ATP、CP供能為主。超過10秒的運動，糖酵解供能的比例增大。隨著運動時間延長，血乳酸水平始終保持上升趨勢，直至運動終止?？傊?，短時間激烈運動(10秒以)基本上依賴ATP、CP儲備供能；長時間低、中強度運動時，以糖和脂肪酸有氧代供能為主；而運動時間在10秒10分執(zhí)行全力運動時，所有的能源儲備都被動用，只是動用的燃料隨時間變化而異：運動開始時，ATP、CP被動用，然后糖酵解供能，最后糖原

7、、脂肪酸、蛋白質(zhì)有氧代也參與供能。運動結(jié)束后的一段時間，骨骼肌等組織細胞有氧代速率仍高于安靜時水平，它產(chǎn)生的能量用于運動時消耗的能源物質(zhì)的恢復(fù)，如磷酸原、糖原等。不同強度運動時磷酸原儲量的變化：（1）極量運動至力竭時，CP儲量接近耗盡，達安靜值的3以下，而ATP儲量不會低于安靜值的60。（2）當(dāng)以75最大攝氧量強度持續(xù)運動時達到疲勞時，CP儲量可降到安靜值的20左右，ATP儲量則略低于安靜值。（3）當(dāng)以低于60最大攝氧量強度運動時，CP儲量幾乎不下降。這時，ATP合成途徑主要靠糖、脂肪的有氧代提供。運動訓(xùn)練對磷酸原系統(tǒng)的影響：(1)運動訓(xùn)練可以明顯提高ATP酶的活性；(2)速度訓(xùn)練可以提高肌酸

8、激酶的活性，從而提高ATP的轉(zhuǎn)換速率和肌肉最大功率輸出，有利于運動員提高速度素質(zhì)和恢復(fù)期CP的重新合成；(3)運動訓(xùn)練使骨骼肌CP儲量明顯增多，從而提高磷酸原供能時間；(4)運動訓(xùn)練對骨骼肌ATP儲量影響不明顯。   運動時的生理（能量的供應(yīng)） 1人體的肌纖維收縮后，其的ADP生成ATP所需的能量主要來源于（）A肌糖元 B磷酸肌酸C葡萄糖 D脂肪2運動員在長跑過程中，肌細胞中葡萄糖氧化分解所釋放的能量大部分用于（）A產(chǎn)生熱能B轉(zhuǎn)存ATPC合成糖元D肌肉收縮3人體劇烈運動時，肌肉細胞呼吸作用的產(chǎn)物有（）ACO2、酒精、水、ATP BCO2、乳酸、ATPCCO2、H2

9、O、乳酸DH2O、CO2、乳酸、ATP4通過生理測定，在長時間的劇烈運動過程中，骨骼肌細胞中ATP含量僅能維持3秒鐘，3秒鐘后，肌肉消耗的能量來自于ATP的再生，此時ATP再生的途徑是（）A有氧呼吸 B無氧呼吸 C磷酸肌酸高能鍵的轉(zhuǎn)移D三項都是5當(dāng)人體在劇烈運動時，合成ATP的能量來源于（）無氧呼吸 有氧呼吸 磷酸肌酸A只有B只有 C只有D運動項目總需氧量（升）實際攝入氧量（升）血液乳酸增加量馬拉松跑600589略有增加400米跑162顯著增加100米跑80未見增加6運動員在進行不同項目運動時，機體供能方式不同。對三種運動項目的機體需氧量、實際攝入氧量和血液中乳酸增加量進行測定，結(jié)果如右表所示

10、。則根據(jù)該表格分析馬拉松跑、400米跑、100米跑運動過程中機體的主要供能方式分別是（）A有氧呼吸、無氧呼吸、磷酸肌酸分解 B無氧呼吸、有氧呼吸、磷酸肌酸分解C有氧呼吸、無氧呼吸、無氧呼吸 D有氧呼吸、磷酸肌酸分解、無氧呼吸7在馬拉松比賽的后半程，運動員大腿肌肉細胞呼吸作用的產(chǎn)物有（）CO2H2O 乳酸ATPA B CDi            ATP1肌肉收縮所需的能量直接由下列哪項變化提供（）A葡萄糖分解 B肌糖元分解 C磷酸肌酸水解DATP水解2下列化學(xué)變化為肌肉收縮直接提供能量

11、的是（）A肌糖元丙酮酸CO2+H2O+能量 B磷酸肌酸肌酸+Pi+能量C葡萄糖丙酮酸乳酸+能量DATPADP+Pi+能量3在激烈運動時，人體骨骼肌所需的能量直接來自于（）A肌糖元 B磷酸肌酸 C葡萄糖D三磷酸腺苷ii          磷酸肌酸1動物和人體在什么情況下發(fā)生下列反應(yīng)：ADP+磷酸肌酸ATP+肌酸（）A機體消耗ATP過多時 B細胞缺乏葡萄糖時C肌肉組織缺氧時 D機體進行無氧呼吸時2在下列什么情況下，動物和人體的磷酸肌酸釋放能量，使ADP合成ATP（）A當(dāng)磷酸肌酸含量大量增加時B當(dāng)ATP含量大量

12、減少時C當(dāng)兩者含量達到平衡時 D當(dāng)ATP含量超過磷酸肌酸時iii        無氧呼吸1人體骨骼肌細胞在無氧情況下分解1mol葡萄糖，只利用了葡萄糖所含能量的（）A43.7% B6.8% C2.1% D7.9%2人在進行劇烈運動時，處于暫時相對缺氧狀態(tài)下的骨骼肌，可以通過無氧呼吸獲得少量能量，此時，葡萄糖分解成為（）A酒精B乳酸 C酒精和二氧化碳 D乳酸和二氧化碳3人體劇烈運動后，會感到肌肉酸痛。其原因是（）A運動過度，肌肉拉傷B無氧呼吸，積累乳酸C運動量大，ATP用完 D無氧呼吸，積累酒精4劇烈運動使肌肉產(chǎn)生疲勞, 這是

13、由于細胞中積累了（）A二氧化碳B乳酸 C丙酮酸 D三磷酸腺苷5人體在劇烈運動后，血漿的pH值會有所下降，其原因是血漿中哪種物質(zhì)增多（）A碳酸 B磷酸肌酸C乳酸 D丙酮酸iv        有氧呼吸1人體在進行長期劇烈活動時，獲取能量的方式是（）A只進行無氧呼吸 B進行有氧呼吸C主要是無氧呼吸D主要是有氧呼吸2在馬拉松長跑運動中，運動員所消耗的能量主要來自（）A有氧呼吸 B高能化合物的轉(zhuǎn)移 C無氧呼吸 D脂肪的氧化3通過生理測定得知，骨骼肌細胞中ATP僅能維持短時間的能量供應(yīng)，長時間劇烈運動時，ATP再生的主要途徑是（）A有氧

14、呼吸 B磷酸肌酸中的能量轉(zhuǎn)移C無氧呼吸 D上述三種途徑同時進行1  劇烈運動時，肌肉產(chǎn)生的大量乳酸進入血液，但不會引起血漿pH發(fā)生劇烈的變化。其中發(fā)揮緩沖作用的物質(zhì)主要是（ ）  A碳酸氫鈉       B.  碳酸          C. 三磷酸腺苷         D. 鉀離子下圖中能夠表示運動員在短跑過程中和短跑結(jié)束后血液乳酸濃度變化的曲線是       A曲線a    B曲線b    C曲線c    D曲線d     解析：  人在進行劇烈運動時，盡管呼吸運動和血液循環(huán)都大大加強了，但仍不能滿足骨胳肌對氧的需求，骨胳肌就進行部分無氧呼吸，葡萄糖不徹底分