《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1.4-7.5mmol/L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（