蛋白质代谢与运动.ppt

第四章 蛋白质代谢与运动,教学目标,1.掌握蛋白质的概念、分子组成和 基本代谢过程，以及运动时蛋白质 氨基酸代谢变化的一般规律； 2.理解蛋白质结构与功能的辩证关系； 3.了解运动与蛋白质代谢和氨基酸代 谢的适应； 4.学会运用本章所学知识分析运动实践 中有关运动因素与蛋白质代谢变化的关系.,第一节 蛋白质概述,一、蛋白质的概念与功能 蛋白质：是指含氮的 一类有机化合物，是 由氨基酸组成的高分 子有机化合物。,蛋白质的化学组成：碳（50%）、氢（7%）、氧（23%）、氮（16%）、 硫（0-3%）、其它元素微量；蛋白质的平均含氮量为16%。,（二）蛋白质分类,分类,单纯蛋白质（如清蛋白、球蛋白、组蛋白、谷蛋白、硬蛋白等）,结合蛋白质（如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白、金属蛋白、黄素蛋白等）,分类 ： 酶、调节蛋白、结构蛋白、转运蛋白等等；,分类,纤维状蛋白质（一般不溶于水。典型的有：胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、丝蛋白、肌球蛋白等）,球状蛋白质（可溶性好。典型的有：胞质酶类等）,膜蛋白（与细胞的膜系统结合而存在）,1.机体最主要的结构成分 2.承担多种重要的生理功能 3.机体能源物质之一,（三）蛋白质的功能,二、蛋白质的分子组成,（一）蛋白质的基本组成氨基酸,（二）蛋白质的分子组成与结构,三、蛋白质的结构与功能,第二节 蛋白质和氨基酸 的代谢过程,由于氮是蛋白质特有的元素， 因此追踪氮的摄取和排泄， 可以反映蛋白质的利用状况。,氮平衡 摄取之氮 排泄之氮 (粪便、尿、汗),负氮平衡：蛋白质摄入蛋白质消耗,平衡：蛋白质摄入蛋白质消耗,正氮平衡：蛋白质摄入蛋白质消耗,生理需要量,成人每日最低蛋白质需要量为3050g，我国营养学会推荐成人每日蛋白质需要量为80g。,蛋白质的营养价值,必需氨基酸: 指体内需要而又不能自身合成，必须由食物供给的氨基酸。包括赖、色、苯丙、蛋、苏、亮、异亮及缬氨酸,其余12种氨基酸体内可以合成，称非必需氨基酸。,假 设 来 写 一 两 本 书 甲硫(蛋) 色 赖 缬 异亮 亮 苯丙 苏,蛋白质的营养价值,蛋白质的营养价值取决于必需氨基酸的数量、种类、量质比。,氨基酸的一般代谢,一、体内蛋白质的转换更新,体内蛋白质更新的意义：,1. 某些调节蛋白质的转换速度可以直接影响代谢过程与生理功能。 2. 某些异常或损伤的蛋白质也必须通过更新而被清除。,氨基酸代谢库,食物蛋白经消化吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白降解产生的氨基酸（内源性氨基酸） 混在一起，分布于体内各处参与代谢，称为氨基酸代谢库。,氨基酸代谢库,氨基酸代谢概况,氨基酸的脱氨基作用,定义 指氨基酸脱去氨基生成相应-酮酸的过程。,脱氨基方式,氧化脱氨基 转氨基作用 联合脱氨基 非氧化脱氨基,氨基酸分解代谢的基本过程,氧化脱氨基作用： 是指在酶的催化下氨基酸在氧化脱氢的同时脱去氨基的过程,谷氨酸,转 氨 基 作 用 指的是一种氨基酸alpha-氨基转移到一种alpha-酮酸上的过程。转氨基作用是氨基酸脱氨基作用的一种途径。其实可以看成是氨基酸的氨基与alpha-酮酸的酮基进行了交换。,转氨基作用不仅是体内多数氨基酸脱氨基的重要方式，也是机体合成非必需氨基酸的重要途径。,通过此种方式并未产生游离的氨。,转氨基作用的生理意义,联合脱氨基作用,由两种（以上）酶的联合催化作用使氨基酸的-氨基脱下并产生游离氨的过程称为联合脱氨基作用。,1. 定义,2. 类型, 转氨基偶联氧化脱氨基作用, 嘌呤核苷酸循环,联合脱氨基作用:所谓联合脱氨基，是指氨基酸的转氨基作用和氧化脱氨基作用的联合，其过程是氨基酸首先与酮戊二酸在转氨酶催化下生成相应的酮酸和谷氨酸，谷氨酸在L-谷氨酸脱氢酶作用下生成酮戊二酸和氨，酮戊二酸再继续参与转氨基作用。(可逆反应),氨是机体正常代谢产物，具有毒性。 体内的氨主要在肝合成尿素而解毒。 正常人血氨浓度一般不超过 0.6mol/L。,氨 的 代 谢,一、血氨的来源与去路,1. 血氨的来源, 氨基酸脱氨基作用产生的氨是血氨主要来源, 胺类的分解也可以产生氨, 肠道吸收的氨, 肾小管上皮细胞分泌的氨主要来自谷氨酰胺,2. 血氨的去路, 在肝内合成尿素，这是最主要的去路, 合成非必需氨基酸及其它含氮化合物, 合成谷氨酰胺, 肾小管泌氨,分泌的NH3在酸性条件下生成NH4+，随尿排出。,氨的排泄： 在肾脏以铵盐形式排出； 在肝脏中经过尿素循环合成尿素，随尿排出(主要在肝细胞的线粒体及胞液中)。,氨的转运,1. 丙氨酸-葡萄糖循环,反应过程,丙 氨 酸,葡 萄 糖,肌肉 蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊 二酸,丙酮酸,糖酵解途径,肌肉,丙氨酸,血液,丙氨酸,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,肝,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,高血氨症和氨中毒,常见原因：肝功能严重损害、尿素合成的酶缺陷,肝昏迷氨中毒的机理：,肝损害,解氨毒,血NH3,NH3- 酮戊二酸,Glu,Gln,ATP,脑功能障碍,（三）酮酸代谢,（1）氧化供能 （2）经氨基化生成非必需氨基酸 （3）转变为糖和脂质及其代谢物,第三节 运动时蛋白质的代谢,运动训练 体育锻炼,人体应激 反应,人体变化,一、蛋白质代谢与运动适应,二、外源性蛋白质与蛋白质代谢,第四节 运动时氨基酸代谢,蛋白质降解,蛋白质,氨基酸,分解代谢,新蛋白质合成,一、骨骼肌的氨基酸代谢与运动,丙 氨 酸,葡 萄 糖,肌肉 蛋白质,氨基酸,NH3,谷氨酸,-酮戊 二酸,丙酮酸,糖酵解途径,丙氨酸,丙氨酸,葡萄糖,-酮戊二酸,谷氨酸,丙酮酸,NH3,尿素,尿素循环,糖异生,丙氨酸-葡萄糖循环,葡萄糖,一、骨骼肌的氨基酸代谢与运动,二、个别氨基酸代谢与运动,（一）谷氨酰胺的代谢与运动,运动,丙酮酸数量增加,呼吸链,谷氨酰胺,+,谷氨酸,脂肪酸,乙酰辅酶A,丙氨酸,+,-酮戊二酸,-酮戊二酸,三羧酸循环,肌糖原,能量,L谷氨酰胺（以下称谷氨酰胺）是肌肉中最丰富的游离氨基酸。谷氨酰胺不是必需氨基酸，它在人体内可由谷氨酸、缬氨酸、异亮氨酸合成。在疾病、营养状态不佳或高强度运动等应激状态下，机体对谷氨酰胺的需求量增加以致机体自身合成不能满足。,谷氨酰胺的作用： 1、增长肌肉，这主要是通过以下几个方面来实现的：为机体提供必需的氮源，促进肌细胞内蛋白质合成；通过细胞增容作用，促进肌细胞的生长和分化；刺激生长激素、胰岛素和睾酮的分泌，使机体处于合成状态。 2、增加力量，提高耐力。 3、谷氨酰胺不仅是免疫系统的重要燃料，还可增强免疫系统的功能。 在竞技体育运动训练中，血浆谷氨酰胺水平作为评价过度训练的一个指标倍受关注。测定血液中的谷氨酰胺含量可作为过度训练的监测、评价指标。,（二）支链氨基酸的代谢与运动,支链氨基酸是必须氨基酸，可作为合成谷氨酰胺的基质物，也可直接用作细胞燃料。 补充BCAA 的依据主要体现在两个方面： （1）可提高持续运动