1、運(yùn)動(dòng)和糖代謝學(xué)習(xí)一、糖的概述一、糖的概述（一）什么是糖？所有的糖都是甜的嗎，甜的物質(zhì)就是糖嗎？糖是碳水化合物嗎，碳水化合物就是糖嗎？1、元素組成2、定義鼠李糖及巖藻糖（C6H12O5)、脫氧核糖（C5H10O4)甲醛（CH2O)、乳酸（C3H6O3)、乙酸（C2H4O2)碳酸(H2CO3 ）水（H2O ）糖是一類(lèi)含有多羥基的醛類(lèi)或酮類(lèi)化合物的總稱(chēng)。-OH O CH或-CHO O C或-CO-C（碳），H（氫），O（氧） CHOH-C-OHHO-C-HH-4C-OHH-C-OHCH2OH葡萄糖CH2OHCOHO-CHH-C-OHH-C-OHCH2OH果糖CHOH-C-OHHO-C-HHO-4CH

2、H-C-OHCH2OH半乳糖（二）糖的分類(lèi)糖類(lèi)化合物單糖寡糖多糖：不能用水解方法再降解的最簡(jiǎn)單形式的糖。（低聚糖）：由210個(gè)分子單糖縮合而成的糖。：由多個(gè)單糖分子綜合而成的高分子有機(jī)物。單糖 戊糖（五碳糖）： 核糖、脫氧核糖已糖（六碳糖）： 葡萄糖、果糖、半乳糖葡萄糖人體內(nèi)糖的運(yùn)輸形式。血液中的糖稱(chēng)為血糖，絕大多數(shù)情況下都是葡萄糖 自然界中最常見(jiàn)的低聚糖有雙糖(C12H22O11），由兩分子單糖縮合而成，是最簡(jiǎn)單的低聚糖。常見(jiàn)的二（雙）糖有：蔗糖：葡萄糖+果糖 冰糖、白砂糖、棉白糖和赤砂糖（也稱(chēng)紅糖或黑糖） 麥芽糖：葡萄糖+葡萄糖 “雙歧因子”異麥芽低聚糖 乳糖：葡萄糖+半乳糖 乳糖酶低聚糖

3、飲料健力寶-2010年廣州亞運(yùn)會(huì)指定運(yùn) 動(dòng)飲料配入4-10個(gè)葡萄糖單位的低聚糖的運(yùn)動(dòng)飲料。淀粉與糖原多糖淀粉由直鏈淀粉（以-(1,4)糖苷鍵連接）與支鏈淀粉（分支點(diǎn)為-(1,6)糖苷鍵）組成。糖原又稱(chēng)動(dòng)物淀粉，存在于動(dòng)物細(xì)胞的胞液內(nèi)，是動(dòng)物體內(nèi)最容易動(dòng)員的燃料物質(zhì)。與支鏈淀粉相似，區(qū)別在于分支頻率及分子量為其二倍。纖維素纖維素是自然界最豐富的有機(jī)化合物，占植物界碳素的50以上，是植物的結(jié)構(gòu)多糖，細(xì)胞壁的主要成分。由葡萄糖基借-(1,4)糖苷鍵連接的一種線性沒(méi)有分支的同多糖。微晶束相當(dāng)牢固。植物細(xì)胞壁中的纖維素人體內(nèi)糖的分布存在形式與儲(chǔ)量血糖糖占人體干重2%左右 ，總量一般不超過(guò)500克肌糖原8

4、0100mmol/kg濕?。?015g/kg濕肌）總量350400克 肝糖原250mmol/kg(1.58.0g/100g）總量70100克 體液糖 共約20克，主要為葡萄糖，其中血糖4.26.6mmol/l（80120mg/100ml ）總量56g （三）糖的生物學(xué)功能2、糖是人體安靜、運(yùn)動(dòng)時(shí)及運(yùn)動(dòng)后恢復(fù)的重要能源物質(zhì)。1、糖是機(jī)體重要的組成成分。3、糖與機(jī)體其他物質(zhì)的正常代謝關(guān)系密切。（四）糖的分解代謝和能量的生成1、糖酵解（1）概念反應(yīng)條件、反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物（2）基本過(guò)程2乳酸糖原1-磷酸葡萄糖PiH2O已糖激酶果糖磷酸激酶丙酮酸激酶（3）反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)葡萄糖-葡萄糖-6-磷酸 A

5、TP果糖-6-P -果糖-1、6-2磷酸-ATP甘油酸-1、3-2磷酸-甘油酸-3-磷酸 +ATP*2磷酸烯醇丙酮酸-丙酮酸 +ATP*2（4）ATP的生成葡萄糖-（ ）乳酸+（ ）ATP+2H2O糖原（一個(gè)葡萄糖單位）- （ ）乳酸+（ ）ATP+2H2O（5）生化意義A 人體在缺氧條件下獲得能量的有效方式。 例如：是短時(shí)間劇烈運(yùn)動(dòng)能量的主要來(lái)源。B 對(duì)耐力項(xiàng)目的加速、沖刺也格外重要。C 是一些非周期及體能要求高的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目發(fā)揮良好技能的體能條件。D 少數(shù)人體細(xì)胞在有氧情況下，也進(jìn)行糖酵解來(lái)獲得能量。2糖的有氧氧化（1）概念 反應(yīng)條件、反應(yīng)物、反應(yīng)產(chǎn)物（2）基本過(guò)程 第一階段 葡萄糖(6C)

6、丙酮酸(3C)第二階段丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧乙酰CoA(2C)第三階段 三羧酸循環(huán)乙酰CoA(2C) 2 CO2CO2第一階段 葡萄糖(6C) 丙酮酸(3C)糖原1-磷酸葡萄糖葡萄糖 ( )丙酮酸+ ( ) ATP+( )NADHH+第二階段 丙酮酸進(jìn)入線粒體氧化脫羧顯微鏡下酶1：丙酮酸脫羧酶 焦磷酸硫胺素(TPP)酶2：硫辛酸乙酰轉(zhuǎn)換酶 硫辛酸、 輔酶A酶3：二氫硫辛酸脫氫酶 NAD+ 、 FAD+第三階段 三羧酸循環(huán)（TCA） krebs循環(huán)1937電子傳遞鏈（呼吸鏈）NADH.H+依次經(jīng)過(guò)復(fù)合物、輔酶Q、復(fù)合體、復(fù)合體最終把電子傳遞給氧氣，最終經(jīng)線粒體ATP合酶生成3個(gè)ATP.FADH

7、2經(jīng)復(fù)合體、輔酶Q、復(fù)合體、細(xì)胞色素C、復(fù)合體最終把電子傳遞給氧氣，最終經(jīng)線粒體ATP合酶生成2個(gè)ATP. TCA循環(huán)一周將乙酰- CoA的乙酰基氧化成2個(gè)CO2產(chǎn)生1個(gè)FADH2 2ATP產(chǎn)生3個(gè)NADH+H+ ( 3*3)9ATP產(chǎn)生1個(gè)GTP 1 ATP 12ATP（3）葡萄糖有氧分解產(chǎn)生的ATPEMP：2ATP+2NADH（2 2 / 3 ）=6/ 8丙酮酸氧化脫羧產(chǎn)生： 2NADH (H +)3ATP = 6個(gè) ATPTCA產(chǎn)生：2 12個(gè)ATP =24個(gè) ATP 總共36/38個(gè)ATP糖原中的1個(gè)葡萄糖單位 總共37/39個(gè)ATP（4）反應(yīng)場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì) 和 線粒體（5）生化意義

8、1產(chǎn)生的能量多，是機(jī)體利用糖能源的主要途經(jīng)。2三羧循環(huán)是人體內(nèi)糖、脂肪和蛋白質(zhì)代謝的中心環(huán)節(jié)。（五）糖原的合成（六）糖異生作用1概念 反應(yīng)原料2部位3生理意義丙酮酸、乳酸、甘油、生糖氨基酸A維持血糖相對(duì)穩(wěn)定B有利于運(yùn)動(dòng)中乳酸消除C促進(jìn)脂肪的分解供能和氨基酸代謝主要在肝臟中進(jìn)行二、 運(yùn)動(dòng)對(duì)糖代謝的影響（一）肌糖原與運(yùn)動(dòng)能力（二）肝糖原與運(yùn)動(dòng)能力（三）血糖與運(yùn)動(dòng)能力（四）乳酸與運(yùn)動(dòng)能力（一）肌糖原與運(yùn)動(dòng)能力1運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間與肌糖原的利用運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大，肌糖原消耗速率相應(yīng)增大 ；運(yùn)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，肌糖原消耗速率發(fā)生變化。（1）極量運(yùn)動(dòng)（90%95%最大攝氧量以上） 肌糖原消耗速率最大，糖原消耗量很少。

9、運(yùn)動(dòng)初，肌糖原分解迅速，第二階段，肌糖原分解速率下降，最后階段，肌糖原分解速率大幅下降，肌糖原大量消耗。（3）低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)（30%最大攝氧量以下） 很少利用肌糖原。（2）亞極量或亞極量下強(qiáng)度運(yùn)動(dòng) （ 65%85%最大攝氧量長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)） 肌糖原消耗速率較高、 肌糖原消耗量最大。思考？要發(fā)展耐力時(shí)就要增加肌糖原的代謝能力，發(fā)展肌糖原代謝能力應(yīng)以多大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練？為什么？2肌糖原儲(chǔ)量與運(yùn)動(dòng)能力（1）與有氧運(yùn)動(dòng)能力（2）與無(wú)氧運(yùn)動(dòng)能力（3）影響肌糖原儲(chǔ)量的因素單腿自行車(chē)實(shí)驗(yàn)高糖飲食高糖飲食高糖飲食訓(xùn)練+高糖飲食=糖原負(fù)荷法（二）肝糖原與運(yùn)動(dòng)能力 1安靜時(shí)肝糖原分解的情況2運(yùn)動(dòng)對(duì)肝糖原的影響(運(yùn)動(dòng)強(qiáng)

10、度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間)3影響肝糖原儲(chǔ)量因素正常進(jìn)食：?糖饑餓：?短時(shí)間大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng):?長(zhǎng)時(shí)間中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)：?運(yùn)動(dòng)初運(yùn)動(dòng)中期最后階段糖異生作用（三）血糖與運(yùn)動(dòng)能力1血糖濃度與生物學(xué)功能血液中的糖主要是葡萄糖，稱(chēng)為血糖。正常人空腹靜脈血含葡萄糖4.46.6mmol/L；低于3.8mmol/L，低血糖；高于7.2mmol/L，高血糖超過(guò)8.8mmol/L，腎糖閾。生物學(xué)功能血糖是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的主要能量物質(zhì)。血糖是紅細(xì)胞的唯一能源。血糖是運(yùn)動(dòng)肌的肌外燃料。2血糖的來(lái)源和去路3運(yùn)動(dòng)時(shí)血糖濃度的變化12min短時(shí)大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)410min全力運(yùn)動(dòng)1530min全力運(yùn)動(dòng)12h運(yùn)動(dòng)至疲勞超過(guò)23h至疲勞運(yùn)動(dòng)肌血糖肝臟神經(jīng)激

11、素釋放G吸收G（四）乳酸與運(yùn)動(dòng)能力COOHC OHC CH3分子結(jié)構(gòu)式糖酵解反應(yīng)簡(jiǎn)式 G 無(wú)氧 2乳酸+2ATP Gn（一個(gè)G單位） 無(wú)氧 2乳酸+3ATP1、乳酸與運(yùn)動(dòng)能力(1)乳酸的生成和速度耐力型項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)能力、運(yùn) 動(dòng)成績(jī)密切相關(guān) 時(shí)間 游速 血乳酸(毫摩爾/升) 1979 201 12.41984 15929 13.61986 15783 16.2 我國(guó)男子200百米自由泳優(yōu)秀選手血乳酸水平 項(xiàng)目國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)(毫摩爾/升) 上海市代表隊(duì)(毫摩爾/升) 備注 100米200米400米1500米 13.212.411.38.8 9.611.99.6 4.5 國(guó)家集訓(xùn)隊(duì)運(yùn)動(dòng)水平普遍高于上海隊(duì)不同

12、運(yùn)動(dòng)水平游泳運(yùn)動(dòng)員賽后血乳酸比較 運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸生成愈多，則糖酵解供能能力愈強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)能力也愈強(qiáng)，運(yùn)動(dòng)成績(jī)愈好。 最大血乳酸訓(xùn)練法12min最大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，休息45min，連續(xù)間歇訓(xùn)練5次，血乳酸可達(dá)最大值。(2)乳酸的消除與運(yùn)動(dòng)能力 機(jī)體內(nèi)乳酸過(guò)多又會(huì)對(duì)內(nèi)環(huán)境酸堿平衡產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)，導(dǎo)疲勞發(fā)生 。主要影響表現(xiàn)在：A 酶的活性下降 。B 降低Ca2+于肌動(dòng)肌球蛋白的連接收縮過(guò)程，使肌力下降。 C 血乳酸濃度升高，血液pH值下降。從而影響其它組織器官的功能 。乳酸的生成和大量積累會(huì)造成肌肉pH值的下降。血乳酸1220mmol/l是最大無(wú)氧代謝訓(xùn)練的敏感范圍。1min 左右超量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)可以達(dá)到。1m

13、in超量負(fù)荷運(yùn)動(dòng)，休息4min，連續(xù)間歇訓(xùn)練5次。乳酸耐受力訓(xùn)練法運(yùn)動(dòng)過(guò)程與運(yùn)動(dòng)后乳酸的消除能力就與運(yùn)動(dòng)能力的保持和運(yùn)動(dòng)后的恢復(fù)密切相關(guān)。研究表明：乳酸的消除能力與訓(xùn)練水平密切相關(guān)，也就是訓(xùn)練水平愈高，血乳酸的消除能力也愈強(qiáng)。另研究表明：運(yùn)動(dòng)后乳酸的消除受休息方式的影響，低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)性休息比靜止性休息乳酸消除的速率快。注意：訓(xùn)練輔助手段的使用2運(yùn)動(dòng)時(shí)肌乳酸的生成機(jī)理 安靜狀態(tài)下，骨骼肌乳酸濃度約為1毫摩爾/千克濕肌。血乳酸 1-2mmol/L 安靜時(shí)，紅細(xì)胞、皮膚、視網(wǎng)膜以及腎髓質(zhì)等無(wú)氧酵解產(chǎn)生的乳酸進(jìn)入血液，是血乳酸的主要來(lái)源。運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸的生成情況與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間有密切關(guān)系。 運(yùn)動(dòng)時(shí)骨骼肌生成的乳酸是血乳酸的主要來(lái)源。 (1)短時(shí)間極量運(yùn)動(dòng)乳酸的生成 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 磷酸原 糖酵解 有氧代謝10秒 53 44 330秒 23 49 2890秒 12 42 46 短時(shí)間極量運(yùn)動(dòng)時(shí)能量供應(yīng)系統(tǒng)的相對(duì)分配(%)乳酸的大量生成是由于糖酵解系統(tǒng)大量參與供能引起的。 (2)亞極量運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸的生成 乳酸的生成主要是在氧虧空期間和獲得穩(wěn)態(tài)氧耗速率以前。運(yùn)動(dòng)開(kāi)始局部供氧不足乳酸生成量增加 5-10分鐘后穩(wěn)態(tài)氧耗乳酸生成下降(3)中、低強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)乳酸的生成 尚未建立穩(wěn)態(tài)代謝時(shí)，糖酵解速率超過(guò)有氧代謝速率，氧的利用率不高的結(jié)果。肌糖原分解速率迅速提高30s線粒