運動生物化學(xué)

xxx公司文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度1.糖：糖是一類含有多羥基的醛類或酮類化合物或通過水解可以產(chǎn)生多羥基醛或酮的物質(zhì)的總稱。2.蛋白質(zhì)：是含氮的一類有機(jī)化合物，是由氨基酸組成的高分子有機(jī)化合物。3.酶：是具有催化功能的蛋白質(zhì)。4.同工酶：可以催化同一化學(xué)反應(yīng)，但催化活性和理化性質(zhì)均有所不同的一類酶。5.糖酵解：糖在氧氣供應(yīng)不足的情況下，經(jīng)細(xì)胞液中一系列酶催化，最后生成乳酸的過程。6.糖有氧氧化：葡萄糖或糖原在氧氣供應(yīng)充足的條件下氧化分解，生成CO2和H2O，同時釋放出大量能量的過程。7.底物水平磷酸化：代謝物分子的高能磷酸基直接轉(zhuǎn)移給ADP生成ATP的過程。8.呼吸鏈：線粒體內(nèi)膜上一系列遞氫體、遞電子體按照一定順序排列，形成一個連續(xù)反應(yīng)的生物氧化體系結(jié)構(gòu)。9.脂肪酸B-氧化：脂酰CoA進(jìn)入線粒體后，經(jīng)歷多次B-氧化作用而逐步降解成多個乙酰CoA，每次B-氧化作用包括脫氫、水化、再脫氫、硫解四個連續(xù)過程。10.超量恢復(fù)：在一定范圍內(nèi)，運動中消耗的物質(zhì)運動后恢復(fù)時課超過運動前數(shù)量的現(xiàn)象。11.運動性疲勞：由于運動訓(xùn)練引起的機(jī)體體能水平下降，難以維持一定的運動強(qiáng)度，經(jīng)過適當(dāng)?shù)男菹⒑笥终n恢復(fù)的現(xiàn)象。12.酮體：肝臟細(xì)胞內(nèi)脂肪酸氧化不完全，生成的乙酰CoA有一部分轉(zhuǎn)變成乙酰乙酸、B-羥丁酸和丙酮，這三種產(chǎn)物統(tǒng)稱為酮體。13.乳酸閾訓(xùn)練：即以乳酸濃度達(dá)到4mmol/L時所對應(yīng)的運動強(qiáng)度作為訓(xùn)練負(fù)荷。14.氧化磷酸化：代謝物脫下的氫經(jīng)呼吸鏈傳遞，最終與氧結(jié)合生成水，同時伴有ADP磷酸化合成ATP的過程。15.三羧酸循環(huán)：在線粒體中，從乙酰輔酶A的乙?；c草酰乙酸縮合成檸檬酸開始，再經(jīng)過一系列酶促反應(yīng)，最好生成草酰乙酸，再重復(fù)上述過程，形成一個連續(xù)的、不可逆的循環(huán)反應(yīng)。由于循環(huán)的起始物是具有三個羧基的檸檬酸，故稱三羧酸循環(huán)，又稱檸檬酸循環(huán)。16.乳酸循環(huán)：血乳酸經(jīng)血液循環(huán)運送至肝臟，通過糖異生作用可合成肝糖原和葡萄糖，再進(jìn)入血液補(bǔ)充血糖的消耗或被肌肉攝取合成肌糖原。問答題（一）、影響酶促反應(yīng)速度的因素有:1.底物濃度，當(dāng)酶濃度高于底物濃度時，增加底物濃度，反應(yīng)速度增加，二者成正比例關(guān)系，但底物濃度再增加時，到了一定程度，反應(yīng)速度就與之不成正比，但是反應(yīng)速度整體速度加快。2.酶濃度：當(dāng)?shù)孜餄舛雀哂诿笣舛葧r，增加酶濃度也可以有效的提高反應(yīng)速度。3.PH：在酶促反應(yīng)體系中，環(huán)境的PH會影響酶分子中某些基團(tuán)的解離程度，或不同程度改變酶分子的空間結(jié)構(gòu)，從而影響酶的催化活性。在一定PH下，酶表現(xiàn)出最大活性，此PH為該酶的最適PH，此時反應(yīng)速度最快。4.溫度：在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度的升高催化反應(yīng)的速度加快，但過高溫度會破壞酶分子的空間結(jié)構(gòu)，使酶失去催化能力。5.激活劑和抑制劑：激活劑能加快反應(yīng)速度，抑制劑減慢反應(yīng)速度。（二）、運動對血糖濃度的影響：血糖濃度正?？崭箷r約為4.4-6.6mmol/L。1、安靜時肌肉吸收血糖的量不多，運動時血糖的變化取決于肝臟輸出葡萄糖的速率及相關(guān)組織對葡萄糖的攝取量，主要是由工作肌的攝取利用量來決定。2、進(jìn)行1-2min短時間大強(qiáng)度運動時，骨骼肌主要依靠肌糖原酵解功能，血糖濃度基本上無明顯變化。3、進(jìn)行4-10min全力運動時，血糖明顯上升，甚至可超過腎糖閾，達(dá)到10-11.1mmol/L，出現(xiàn)尿糖。4、進(jìn)行15-30分鐘全力運動時，血糖濃度由原來的明顯上升到回落，仍顯著高于安靜狀態(tài)，大約在7.2-7.7mmol/L之間。5、進(jìn)行1-2小時長時間運動至疲勞時，血糖濃度顯著下降。6、進(jìn)行2-3小時運動至疲勞時，如沒有外源葡萄糖的補(bǔ)充，會出現(xiàn)低血糖，嚴(yán)重時會出現(xiàn)低血糖休克，運動3小時以上血漿葡萄糖水平可降至2.5mmol/L。因此運動時血糖濃度與運動強(qiáng)度、持續(xù)時間、營養(yǎng)、訓(xùn)練、情緒及補(bǔ)糖有關(guān)。（三）、運動對脂代謝的影響：運動對脂代謝的影響主要表現(xiàn)在對脂肪代謝，對脂肪酸利用以及對血脂代謝方面：1、運動時脂肪的代謝：運動可使骨骼肌、血漿以及脂肪組織中的三酰甘油的消耗量明顯增加。2、運動時脂肪酸的利用：運動過程中，血漿游離脂肪酸濃度升高，而這些血漿游離脂肪酸參與各組織器官的氧化功能，研究表明，中等強(qiáng)度運動時，血漿游離脂肪酸利用明顯。3、運動對血脂代謝的影響：運動對血脂含量的影響主要集中在三酰甘油和總膽固醇上，一般認(rèn)為急性運動對血漿總膽固醇含量的影響不大，而長期有規(guī)律的耐力訓(xùn)練可使血漿總膽固醇保持在較低水平，中低強(qiáng)度有氧鍛煉有利于血漿三酰甘油的降低和肝三酰甘油的轉(zhuǎn)運，對預(yù)防和治療脂肪肝有積極作用。（四）、耐力訓(xùn)練影響脂代謝的機(jī)制：耐力訓(xùn)練可提高脂肪的分解代謝水平，提高運動員耐力運動能力。其機(jī)制有：1、運動訓(xùn)練可促進(jìn)兒茶酚胺的釋放，進(jìn)而激活腺苷酸環(huán)化酶，細(xì)胞內(nèi)CAMP的含量升高，通過CAMP調(diào)節(jié)使脂肪組織中的脂肪酸的活性升高，脂肪動員的速度加快，血液中游離脂肪酸的濃度上升，脂肪酸供能比例升高。2、耐力訓(xùn)練能引起骨骼肌局部毛細(xì)血管密度增加，使毛細(xì)血管內(nèi)皮表面積增加，骨骼肌氧氣供應(yīng)充足，有利于脂肪酸的分解代謝。3、耐力訓(xùn)練使肌細(xì)胞內(nèi)線粒體的數(shù)目增多，體積增大，線粒體中的各種氧化酶活性上升，細(xì)胞色素的含量有明顯增加，使骨骼肌細(xì)胞在運動時能夠更加快速高效的氧化脂肪酸，釋放能量。4、耐力訓(xùn)練可改善心肺功能，增加心輸出量，為脂肪氧化所需的氧氣提供保證。（五）、葡萄糖-丙氨酸循環(huán)的意義：1、丙氨酸在肝臟異生為糖，有利于維持血糖穩(wěn)定。2、防止運動肌丙酮酸濃度升高而導(dǎo)致的乳酸增加。3、將肌肉中的NH3以無毒的形式運輸?shù)礁闻K，避免血氨濃度過度升高，對健康及維持運動能力有利。（六）、糖異生的意義：由非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟腔蛱窃倪^程稱為糖異生作用，其意義為：1、彌補(bǔ)體內(nèi)糖量不足，維持血糖相對穩(wěn)定。2、乳酸異生為糖有利于運動中乳酸消除。3、協(xié)助氨基酸的分解代謝。4、有助于維持酸堿平衡。（七）、女子在運動中普遍存在的營養(yǎng)問題：1、能量攝入不足2、維生素攝入量不足3、脂肪攝入過少或過多4、糖補(bǔ)充不足5、鐵攝入不足6、鈣攝入量不足。（八）、女子月經(jīng)期間運動的注意事項：由于經(jīng)期生殖器官有不同程度的充血，韌帶松弛易使子宮位置改變和經(jīng)血過多，因此經(jīng)期體驗鍛煉應(yīng)避免：1、跳躍、速度和腹壓力加大的體育鍛煉，以免造成月經(jīng)量過多或引起子宮位置變化；2、運動負(fù)荷不宜過大，因為大運動負(fù)荷引起腎上腺素大幅度增加，進(jìn)而引起正常脈沖式釋放的促黃體酮生成素中斷釋放而導(dǎo)致月經(jīng)紊亂，腎上腺素還能使睪酮分泌增加，過多的雄性激素直接對抗雌性激素或反饋作用于下丘腦于垂體，引起內(nèi)分泌失調(diào)，繼發(fā)月經(jīng)紊亂。（九）酮體在人體代謝中的意義：1、酮體是人體內(nèi)能源物質(zhì)轉(zhuǎn)運輸?shù)囊环N形式；2、酮體參與腦組織和肌肉的能量代謝；3、酮體參與脂肪酸動員的調(diào)節(jié)；4、血、尿酮體濃度可評定糖儲備狀況。（十）運動過程中補(bǔ)充支鏈氨基酸的意義：支鏈氨基酸是亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的總稱。補(bǔ)充支鏈氨基酸一方面可以直接用作細(xì)胞燃料，參與長時間持續(xù)運動的能量供應(yīng)，減少耐力性運動時肌肉蛋白質(zhì)的降解速率；另一方面，可以降低游離色氨酸進(jìn)入大腦的速度，減少5-羥色胺的生成，維持大腦正常興奮性，延緩中樞疲勞的出現(xiàn)。（十一）無氧低乳酸訓(xùn)練的方法：無氧低乳酸訓(xùn)練即發(fā)展磷酸原供能能力的訓(xùn)練，提高磷酸原系統(tǒng)的訓(xùn)練方法可采用間歇訓(xùn)練或重復(fù)訓(xùn)練：1、間歇訓(xùn)練法是指在一次練習(xí)之后，嚴(yán)格控制間歇時間，在機(jī)體未完全恢復(fù)的情況下就進(jìn)行下一次練習(xí)的訓(xùn)練方法，間歇訓(xùn)練要求運動強(qiáng)度最大，運動時間應(yīng)控制在5-10s，休息間歇應(yīng)在30秒左右。2、重復(fù)訓(xùn)練法是指在相對固定的條件下，按一定的要求反復(fù)進(jìn)行某一練習(xí)，而每次練習(xí)之間的間歇要使機(jī)體基本恢復(fù)的一種方法，可采用最大強(qiáng)度的專項或?qū)ｉT練習(xí)5-10秒，運動時每次練習(xí)的休息間歇不低于30秒，成組練習(xí)之后，組間歇息間歇不能短于2-3分鐘，通常在4-5分鐘，同時也應(yīng)根據(jù)運動員訓(xùn)練水平及運動負(fù)荷適應(yīng)情況靈活掌握。（十二）血乳酸在教學(xué)與訓(xùn)練中的應(yīng)用：1、血乳酸的測試能幫助我們闡明和了解訓(xùn)練的原理，調(diào)節(jié)和控制訓(xùn)練強(qiáng)度，評定和預(yù)測訓(xùn)練水平2、訓(xùn)練水平可影響運動后血乳酸濃度，這一特點可用于評定運動員訓(xùn)練水平或選材3、可根據(jù)運動后乳酸的消除速率來了解人體的代謝與恢復(fù)能力。（十三）無機(jī)鹽的生物學(xué)功能：人體無機(jī)鹽包括宏量和微量元素，一般以離子狀態(tài)存在，故稱為電解質(zhì)。體內(nèi)一定濃度的電解質(zhì)是完成各種生理功能的重要因素之一，其生物學(xué)功能表現(xiàn)在：1、維持體液的滲透壓2、維持體液的酸堿平衡3、維持神經(jīng)肌肉的興奮性4、維持酶的正?；钚?。論述：（一）、兒童少年體育教學(xué)與訓(xùn)練中適宜運動負(fù)荷的生化分析：適宜的運動福爾和是迅速提高機(jī)體體能和運動能力的重要手段。一、運動負(fù)荷和強(qiáng)度，適宜的運動負(fù)荷的安排，從生化特點上應(yīng)注意：1.由于運動時間的不同，體內(nèi)能源物質(zhì)的消耗數(shù)量和代謝特點不同，因此必須根據(jù)運動項目特點選擇最適宜的運動時間。2.同一時間的運動要注意強(qiáng)度的掌握，使機(jī)體產(chǎn)生最明顯的超量恢復(fù)，以達(dá)到預(yù)期訓(xùn)練效果。二、休息時間：休息時間的長短取決于恢復(fù)速度，評定恢復(fù)速度用半時反應(yīng)，即指在恢復(fù)期中，恢復(fù)到運動時消耗該物質(zhì)量的一半所需時間。1.磷酸原恢復(fù)是迅速的，兒童少年CP恢復(fù)速度比成人快。2.肌糖原恢復(fù)，肌糖原消耗量取決于運動時間和強(qiáng)度，恢復(fù)與運動方式和膳食有關(guān)。3.乳酸的消除，乳酸消除速度受休息方式影響，且在40%Vo2max運動強(qiáng)度時，乳酸消除最快，由于兒童少年運動后磷酸原的恢復(fù)和乳酸消除速度比成人快，因此兒童少年體育教學(xué)與訓(xùn)練中可以通過適當(dāng)?shù)目s短練習(xí)之間的間歇時間，增加運動密度的辦法來提高運動負(fù)荷。為提高其體內(nèi)的糖原儲備量，增強(qiáng)心臟功能，發(fā)展有氧工作能力，適應(yīng)安排一些耐力訓(xùn)練，但是時間和距離要短一些。三、訓(xùn)練的內(nèi)容安排：準(zhǔn)備活動后，中樞神經(jīng)系統(tǒng)興奮性最適宜，在這時進(jìn)行速度訓(xùn)練，肌肉收縮強(qiáng)度打，對興奮和抑制過程的強(qiáng)度和靈活性要求很高，所以速度性的練習(xí)不能安排在耐力練習(xí)之后或機(jī)體感到疲勞情況下練習(xí)，吧耐力練習(xí)安排在課后半部分的好處在于經(jīng)過速度力量練習(xí)，呼吸血液循環(huán)，物質(zhì)代謝等系統(tǒng)的機(jī)能已經(jīng)得到提高，有利于完成耐力練習(xí)，因此應(yīng)先進(jìn)行速度練習(xí)，無氧代謝產(chǎn)物乳酸和肌酸、二磷酸腺苷等在練習(xí)后的積累有利于提高有氧代謝過程，從而有利于耐力練習(xí)進(jìn)行。（二）、運動疲勞產(chǎn)生的原因及恢復(fù)方法：運動性疲勞產(chǎn)生機(jī)制主要有：A衰竭學(xué)說認(rèn)為疲勞是由運動過程中體內(nèi)能源物質(zhì)大量消耗且得不到及時補(bǔ)充而產(chǎn)生的。B.堵塞學(xué)說認(rèn)為疲勞是某些產(chǎn)物，如乳酸、氫離子、鈣離子等物質(zhì)在肌組織中堆積而產(chǎn)生的。C.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性失調(diào)學(xué)說認(rèn)為機(jī)體內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定是組織器官保持最佳功能狀態(tài)的基礎(chǔ)前提，長時間劇烈運動，由于組織器官某些代謝產(chǎn)物的堆積，導(dǎo)致體內(nèi)代謝性酸中毒，血液PH下降，搞滲性脫水等引起疲勞的誘因，使內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定性遭破壞。D.保護(hù)性抑制學(xué)說認(rèn)為運動性疲勞時，大腦中ATP、CP水平明顯降低，糖原含量減少，r-氨基酸水平提高，這是中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)保護(hù)性抑制的重要因素。F.突變理論認(rèn)為疲勞時，在能量物質(zhì)和興奮性不斷喪失的過程中，存在一個急劇下降的突變峰，使興奮性突然崩潰，這可避免能量儲備進(jìn)一步下降而產(chǎn)生破壞性的變化。E.自由基損傷學(xué)說認(rèn)為大強(qiáng)度運動產(chǎn)生過量自由基，可提高體內(nèi)脂質(zhì)過氧化水平，時細(xì)胞膜、線粒體膜損傷，從而影響氧運轉(zhuǎn)和微循環(huán)的灌注，阻礙體內(nèi)呼吸鏈產(chǎn)生ATP的過程，影響肌纖維收縮的能量供應(yīng)及其他一系列病理變化，從而導(dǎo)致疲勞的產(chǎn)生。.恢復(fù)方法：A.勞逸結(jié)合：放松活動，慢跑、呼吸體操，肌肉和韌帶的拉伸，充足的睡眠（成人8-9h青少年10h）B物理措施：溫療浴、桑拿浴，按摩，吸氧和負(fù)離子吸入C補(bǔ)充糖蛋白質(zhì)無機(jī)鹽Vc等營養(yǎng)D中草藥（三）分析體育鍛煉抗衰老作用的主要表現(xiàn)及生化分析：長期適宜的體育鍛煉不但能預(yù)防由于精神和軀體的疾病引起的病理性衰老，而且可以延緩正常情況的生理性衰老。其主要表現(xiàn)有：1、增加肌肉蛋白質(zhì)及糖原的儲備量，增強(qiáng)肌肉做功能力。2、能加強(qiáng)骨骼的血液循環(huán)及代謝功能，使骨密度增厚，堅韌性及彈性增大，延緩骨質(zhì)疏松、脫鈣等老化過程，同時也可增強(qiáng)關(guān)節(jié)的靈活性。3、改善血液成分，使膽固醇含量下降和高密度脂蛋白含量增加，血管彈性增加，冠狀動脈血流量增多，從而改善心血管功能。4、能調(diào)節(jié)大腦神經(jīng)細(xì)胞的興奮和抑制過程，使大腦反應(yīng)敏捷，準(zhǔn)確不易疲勞，從而使機(jī)體保持較