《糖代谢与运动》PPT课件.ppt

运动生物化学,（第02章 糖代谢与运动）,第02章,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,第一节 糖概述,糖的概念、化学组成、分类、结构、生物功能,糖1（概念）,糖2（通式、分类）,不符合通式的糖物质：鼠李糖（C6H13O5）、脱氧核糖（C5H10O4）等。符合通式的非糖物质：乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。,糖（碳水化合物）的通式：Cn(H2O)n,（P42）,糖3（开链式结构）,糖的结构：,糖4（环式结构）,将六元环碳原子省略，左面原子或基团写在环上方，右面原子或基团写在环下方，即可将开链式用哈沃斯式表示。哈沃斯式还可进一步简化：用短线代表氢，用折线代表羟基。,糖的结构：,糖5（单糖）,单糖,糖6（寡糖）,寡糖,糖7（多糖）,多糖,成人体内糖总量约500g，其中肌糖原约占75%，肝糖原约占20%，血糖约占1.2%（P45）。,糖8（糖的生物功能）,糖的生物学功能（P46）：（1）提供机体所需的能量。（2）促进脂肪的彻底氧化分解。（3）减少蛋白质的消耗。（4）促进运动性疲劳的恢复。,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,第二节 糖的分解代谢,1、无氧氧化：糖糖酵解丙酮酸乳酸2、有氧氧化：糖糖酵解丙酮酸乙酰CoA 三羧酸循环H2O+CO2,糖酵解,无氧氧化糖酵解途径,葡萄糖酵解使1分子葡萄糖产生2分子丙酮酸、2分子H2O、2分子ATP和2分子DNAH2。葡萄糖无氧氧化使1分子葡萄糖产生2分子乳酸和相当于2分子ATP的能量（而不是2分子ATP）。,已糖激酶磷酸已糖异构酶磷酸果糖激酶醛缩酶磷酸丙糖异构酶磷酸甘油醇脱氢酶磷酸甘油酸激酶磷酸甘油酸变位酶烯醇化酶丙酮酸激酶A 磷酸化酶B 乳酸脱氢酶,无氧氧化总反应式：葡萄糖2HL+能量（相当于2ATP）,三羧酸循环,酶的种类：A 丙酮酸脱氢酶系柠檬酸合成酶顺乌头酸酶异柠檬酸脱氢酶-酮戊二酸脱氢酶系琥珀酸硫激酶琥珀酸脱氢酶延胡索酸酶苹果酸脱氢酶,有氧氧化三羧酸循环,有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相当于38ATP）,三羧酸循环,38ATP能量的来路分析：葡萄糖2丙酮酸：产生2A、2N。2丙酮酸2乙酰CoA：产生2N。2乙酰CoA经TAC：产生6N、2F、2G。合计：10N、2F、2G、2A。所以，总计产生38ATP能量。,有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相当于38ATP）,有氧氧化三羧酸循环,三羧酸循环,6CO2的来路分析：2丙酮酸2乙酰CoA：产生2CO2 2乙酰CoA经TAC：产生4CO2所以，总计产生6CO2。,有氧氧化三羧酸循环,有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相当于38ATP）,三羧酸循环,6H2O的来路分析：葡萄糖2丙酮酸：产生2H2O+2N。2丙酮酸2乙酰CoA：产生2N。2乙酰CoA经TCA：消耗4H2O，产生6N+2F。脱下的12对H经呼吸链：消耗6O2，产生12H2O。产生的10N+2F经呼吸链在形成34ATP时产生34H2O：ATP+H2OADP+Pi+能量 38ATP在放能转为38ADP时消耗38H2O。所以，总计产生6H2O。,有氧氧化三羧酸循环,有氧氧化总反应式：葡萄糖+6O26CO2+6H2O+能量（相当于38ATP）,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,第三节 糖原合成和糖异生,由单糖在体内合成糖原的过程称糖原合成。由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称糖异生作用。,注1：表中UTP称“三磷酸尿苷”，Pii称“焦磷酸”，UDPG称“尿苷二磷酸葡萄糖”。为限速酶。Gn为至少含4个葡萄糖残基的直糖链。“激酶”的作用是将ATP上的一个高能磷酸健转移到底物上去，转移到什么底物上，就称什么激酶。,直链糖原合成的UDPG途径,酶的种类：已糖激酶 磷酸已糖异构酶 UDPG焦磷酸化酶 糖原合成酶 UDP激酶,总反应式：Gn+G+2ATP Gn+1+2ADP+Pii,直链糖原合成,直链糖原合成的UDPG途径,总反应式：Gn+G+2ATP Gn+1+2ADP+Pii,注2：【糖原合成酶】只延长糖链，不形成分支。当直链不断加长到超过11个G残基时，【糖原分支酶】可将一段糖链（至少含有6个G残基）转移到邻近糖链上，并以-1.6-糖苷键相连接，形成新的分支，分支部分则仍以-1,4-糖苷键延长糖链。,支链糖原合成,酶的种类：已糖激酶 磷酸已糖异构酶 UDPG焦磷酸化酶 糖原合成酶 UDP激酶,糖异生作用,糖异生不是糖酵解的逆过程。场所：肝（饥饿时肾、肌肉也参与）。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酯酶意义（P57）：（1）弥补体内糖量不足。（2）通过HL循环（P57，图2-3-1）消除运动肌产生的HL。,糖异生,线粒体内膜内,细胞膜内,细胞膜外,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,第四节 糖代谢与运动,一、运动中的糖代谢特点二、血糖与运动三、血乳酸与运动四、糖代谢的运动适应,第02章 糖代谢与运动第一节 糖概述第二节 糖的分解代谢第三节 糖原合成和糖异生第四节 糖代谢与运动,结束,“第02章”内容到此结束，谢谢！,1、运动中的糖代谢特点,运动中的糖代谢特点（P58）肌糖原来源于血糖的合成。大强度短时间运动肌糖原不会耗尽，中低强度长时间运动至力竭肌糖原则耗尽。血糖来源于肝糖原分解和肝、肾等组织的糖异生。安静时肝糖原分解是血糖的主要来源（约占70%），饥饿时糖异生成为血糖的主要来源（接近100%），大强度短时间运动时肝糖原分解是血糖的主要来源（可达90%），中低强度长时间运动时糖异生则成为血糖的主要来源。,2、运动中血糖浓度的变化规律,运动中血糖浓度的变化规律（P60）1-2min大强度运动：无明显变化。4-10min全力运动：明显上升。15-30min全力运动：开始回落。1-2h运动至疲劳：回归至正常值低限区间。2-3h运动至疲劳：降至正常值以下，甚至可能出现低血糖休克。,3、运动中血糖浓度的调节,运动中血糖浓度的调节（P61）1、组织器官调节：肝糖原分解及肝、肾糖异生；骨骼肌对血糖的摄取和利用；各器官血液配布的变化等。2、激素调节：儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素）、胰高血糖素、糖皮质激素、生长激素等使血糖升高；胰岛素使血糖降低。3、神经调节：交感神经兴奋升血糖；迷走神经（副交感）兴奋降血糖。,4、运动中的乳酸代谢特点,运动中的乳酸代谢特点来源：安静时主要来源于红细胞、皮肤、视网膜、肾髓质等的无氧酵解，运动时主要来源于骨骼肌。去路：运动后由氧化途径消除的乳酸约占50%，糖异生途径消除的乳酸约占20%，其他乳酸则由肝转化为其他物质（如脂肪酸、胆固醇、酮体、乙酸、丙氨酸等），少量随汗、尿排出体外。中低强度的有氧运动可提高乳酸的氧化速率，以50%-70%VO2max强度运动时，经氧化途径消除的乳酸可达总消除量的90%。,运动中产生的乳酸主要通过乳酸穿梭（P63）方式氧化，途径有二：（1）在运动肌内，由快肌b进入快肌a或慢肌氧化。（2）通过循环系统由运动肌进入非运动肌、心肌氧化。,5、运动中他酸浓度的变化规律,运动中血乳酸浓度的变化规律安静时血乳酸浓度约为1-2mmol/L。在递增强度的运动中，血乳酸浓度先是缓慢上升，当运动强度达到临界值时，血乳酸浓度开始急剧上升，此运动强度称乳酸阈（注：不采用教材P64定义）。乳酸阈存在很大的个体差异。乳酸阈所对应的血乳酸浓度也存在很大的个体差异，其变动范围在之间，均值为4mmol/L。乳酸阈是机体供能由有氧为主转为无氧为主的临界点。运动时肌乳酸浓度血乳酸浓度。,糖代谢的运动适应1、特点：大强度运动提高无氧能力，中低强度运动提高有氧能力。2、机制：磷酸原运动不涉及肌糖原的消耗，因而无糖代谢适应问题。乳酸能运动的糖代谢适应性变化：肌糖原含量增大，再合成速率加快。碱贮备增加，对酸的缓冲能力增强。产酸、除酸速率加快。白肌纤维含量增大，质量提高（与乳酸能系统相关酶数量增多，活性及耐酸性增强）。有氧运动的糖代谢适应性变化：肝糖贮备增加，肝糖异生能力增强（原料增多，酶活性不变，P66）。红肌纤维含量增大，质量提高（肌糖贮备增加，糖有氧酶数量增多，活性增强）。激素反应幅度减小（激素分泌量变化幅度减小，第二信使cAMP生成量减少），维持血糖浓度稳定的能力增强。,6、糖代谢的运动适应,7、糖代谢运动适应的应用,糖代谢运动适应的应用乳酸能训练（1）最高乳酸训练法：使运动员在训练时血乳酸浓度达到最高值（一般在12-20mM/L，最大可达30mM/L以上）的训练方法。目的是提高机体产生乳酸能力，即提高乳酸能系统的最大输出功率。一般可采用间歇训练模式，即：（1min极量运动+45min间歇休息）5次重复。（2）乳酸耐受力训练法：使血乳酸浓度持续保持高位的训练方法。目的是提高机体耐酸能力。一般可采用亚极量（85-90%VO2max）的间歇训练模式（300-400M跑），也可采用重复训练、变速训练等模式。有氧训练（1）长距离间歇训练法：1000-2000M跑（强度AT，约80-85%VO2max，P303表12-2-1），目的是提高肌糖原、肝糖原贮备。此法训练会造成乳酸积累，故应适当延长间歇休息时间。（2）乳酸阈间歇训练法：强度=AT。目的是提高乳酸阈强度。（3）持续耐力训练法：强度AT。目的是提高心肺功能。,