运动时物质和能量代谢
生物氧化(线粒体) 体外燃烧
C6H12O6+6O2+38 C6H12O6+6O2——
H2O——
6H2O+6CO2
44H2O+6CO2
相同
反应条件 反应步骤
特殊(37度、近中 一般 性含水环境、由酶催 化)
繁多
简单
产物生成形式 能量释放形式
CO2(有机酸脱羧) CO2(碳直接与氧结合)
H2O(脱氢)
H2O(氢直接与氧结合)
NADH氧化呼吸链
3ATP
FADH2氧化呼吸链 2ATP
ATP
ATP
ATP
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维生素B2系FMN、FAD的前体,运动 员缺乏时直接引起骨骼肌有氧代谢供氧能 力,引起肌收缩无力,耐久力下降。
维生素PP系NAD+的前体,与运动员 的有氧耐力和无氧耐力均有关,也是 NADP+的前体,与运动后合成恢复有关。
e- Ⅳ
胞液侧
Ⅰ NADH+H+
NAD+
e-
Q e-
Ⅱ e-
Ⅲ
延胡索酸
琥珀酸
e-
线粒体内膜
Ⅴ
基质侧 H2O 1/2O2+2H+
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NADH氧化呼吸链
FADH2氧化呼吸链
3ATP
2ATP
ATP
ATP
ATP
P/O比值
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氧化磷酸化形成ATP时,每消耗1摩 尔氧原子时所消耗的无机磷(原子)的 摩尔数。
前言
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物质代谢与能量代谢
生物体内所有的化学反应过程,统称 为物质代谢。
伴随物质代谢过程中的能量吸收、储 存、释放、转移与利用的过程,称为能量 代谢。
前言
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生物体的燃料与能源
糖、脂肪与蛋白质是细胞的三大化学燃料, ATP为通用的直接能源。
在线粒体内膜上,一系列递氢、递电子 体按一定顺序排列,构成的一条连锁反应 体系。由于此反应体系与细胞摄取氧的呼 吸过程有关,故又称为呼吸链。
Cytc
e- Ⅳ
胞液侧
e-
Q e-
e-
Ⅰ
Ⅱ e-
Ⅲ
Ⅴ
NADH+H+ NAD+
延胡索酸 琥珀酸
H2O 1/2O2+2H+
线粒体内膜 基质侧
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高能化合物种类很多。重要的高能化 合物有磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)、1, 3—二磷酸甘油酸(1,3-BPG)、磷酸肌 酸(CP)、琥珀酰辅酶A、 ATP、ADP 等。其中磷酸烯醇式丙酮酸的磷酸基转移 潜势最高。
二、生物氧化
3.生物氧化中CO2的生成 有机酸脱羧(-COOH)生成。
示例:
NAD+ , HSCoA CO2 , NADH + H+
丙酮酸
乙酰CoA
丙酮酸脱氢酶复合体
提要:
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➢ 运动时,ATP是肌肉收缩的直接供能物质。并 且,ATP是能量代谢的核心物质。
➢ 生物氧化是三大营养物质在体内彻底氧化为水 与二氧化碳并释放能量的过程。能量释放是逐 步的、受到精密调控的。
ATP是肌肉收缩的直接能源物质。 一、ATP的分子组成与生物学功能 (一)ATP的分子组成与结构
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(一)概念
营养物质在生物体内氧化成水和二氧 化碳并释放能量的过程,称为生物氧化。
所释放能量的40%存储到ATP(化学能) 中, 60%以热能形式散发。
糖 脂肪 蛋白质
O2
CO2和H2O
能量
ADP+Pi
ATP
热能
反应式 (示例)
耗氧量、终产 物、释能量
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逐步释放,且有4成 突然释放,以热与光散发
可转化为化学能
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(二)生物氧化的途径 三大营养物质(糖原、脂肪、蛋白质)
生物氧化的共同规律: 可总结为三个阶段。
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1.生物氧化中水的生成
电子传递链(呼吸链)
➢ 生物氧化可分为三个阶段,乙酰CoA是三大营 养物质氧化的共有中间产物。三羧酸循环与氧 化磷酸化是三大营养物质彻底氧化时共有的途 径,也是能量释放最多的阶段。
➢ ATP的生成方式有二种,即底物水平磷酸化与 氧化磷酸化。以后者为主要方式。
➢ 电子传递链位于线粒体内膜,由多种酶与辅酶 组成,是氧化磷酸化的机构。有NADH氧化呼 吸链与琥珀酸氧化呼吸链二条。在线粒体内, 2H经二条呼吸链分别生成3ATP与2ATP。
多羟基醛、多羟基酮(糖)
甘油三酯(脂肪)
多肽链(蛋白质)
前言
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第四章
运动时物质代谢和能量代谢
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第一节 能量代谢
能量代谢的核心物质是ATP。 一、高能化合物
一般将水解时释放的标准自由能 高于20.92KJ/mol(5千卡/摩尔)的 化合物,称为高能化合物。
在线粒体中,NADH+H+的P/O比值为3、 FADH2的P/O比值为2。
故线粒体内的NADH+H+经氧化生成3 分而子线粒AT体P 、外F的ADNAHD2的H+经H+上氧化的生氢成进入2分线子粒A体TP。 内有二种方式:
NADH+H+
NADH+H+
NADH+H+
FADH2
资料仅供参考磷酸
甘油酸
ADP
ATP
磷酸甘油酸激酶
COOH C OH
CH2 O P 3-磷酸甘油酸
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(2)氧化磷酸化(线粒体)
代谢物脱下的氢,经呼吸链传递过程 逐级氧化,最后生成水,同时伴有能量的 释放,使ADP磷酸化生成ATP的过程,称 为氧化磷酸化。
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第二节
三磷酸腺苷——ATP
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▪ ATP是人体内各种生命活动中最重要 的直接供能物质。
▪ ATP是生物体内能量贮存、利用和转 化的中心。
▪ 人体内ATP含量不多,但每日经 ATP/ADP相互转变的量相当可观。
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2.生物氧化中ATP的生成
(1)底物水平磷酸化(胞液) 直接由代谢物分子的高能磷酸键转移
给ADP生成ATP的方式,称为底物水平磷酸 化,简称底物磷酸化。
(1,3—二磷酸甘油酸、磷酸烯醇式 丙酮酸、琥珀酰辅酶A)
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O=C O P