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运动生物化学(第二版)第01章物质代谢与运动概述


(二)酶含量的适应
运动训练可促进蛋白质合成,使酶含量适 应性增多。 长期运动训练造成的酶含量的适应性变化, 维持时间较长,消退较慢。
有氧代谢酶 磷酸原代谢酶 糖酵解酶
酶的种类 琥珀酸脱氢酶 苹果酸脱氢酶 肌酸激酶 肌激酶 磷酸激酶 磷酸果糖激酶 乳酸脱氢酶
未训练 8.1 45.5 609.0 309.0 5.3 19.9 766.0
2.酶的分子组成: (1)单纯酶。结构中不含其它物质,是完 全由氨基酸组成的蛋白质,如淀粉酶、蛋 白酶、脂肪酶、核糖核酸酶等。
(2)结合酶:
蛋白质 酶蛋白
全酶才
结合酶
有催化
非蛋白组分 辅助因子 金属离子 活性
辅酶
酶蛋白的作用:决定酶的催化特性。
辅助因子作用:在酶催化反应中常传递电子、原子 或者某些化学基团。
生理功能
辅酶I(NAD+)、辅酶II(NADP+) 维生素PP
传递氢原子
黄素单核苷酸(FMN)、黄素腺嘌 呤二核苷酸(FAD)
硫胺素焦磷酸(TPP)
维生素B2(核 黄素)
传递氢原子
维生素B1(硫 参与α-酮酸羧化作
胺素)

辅酶A( CoA)
泛酸
磷酸吡哆醛(胺)-脱羧辅酶(B6-P) 维生素B6
转氨基作用,加速 氨基酸代谢
运动时由于肌肉收缩的机械性牵拉、 自由基生成的增多导致肌细胞微细损伤, 或剧烈运动引起的组织内环境的变化,如 血糖降低、pH降低、离子浓度改变等导致 肌细胞膜通透性增加,从而使肌细胞内酶 逸出增多。
运动人体的物质代谢的主要特点: (1)物质代谢相互联系的整体性。 (2)严格精细的代谢调控性。 (3)运动过程不同阶段物质代谢的侧重性。 (4)能量生成形式的同一性。
无氧训练 8.0 46.0 702.0* 350.0* 5.8 29.2* 811.0
有氧训练 20.8 65.5* 589.0 297.0 3.6* 18.9 621.0
*与未训练组比较具有显著性差异
血清酶的分类:
血清功能性酶:在血液中起着正常的催化 作用
非功能性酶:来自于机体组织细胞,在血 液中不起催化作用的酶;主要在肝脏中进 行分解
种类 水
含量
体重60%70%
糖 人体干重2%

人体干重 30%-40%
蛋白质
人体干重 54%
核酸
细胞干重5%15%
与能量的关系
供能底物
供能底物,尤其是长时间低 强度运动
供能底物
供能,与某些调节物合成有 关
与能量生成有关
功能 构成人体的体液 供能和结构组成 供能和结构组成 供能和结构组成 结构和遗传物质
血糖:血液中的葡萄糖
肝糖原:血糖在肝脏中合成并贮存
肌糖原:血糖在肌肉中合成并贮存
糖异生:肝脏还可以将体内的一些非糖类 物质,如乳酸、丙氨酸、甘油等合成为葡 萄糖。
(一)水的来源与存在形式
人体内的水主要从外界摄取。 人体内有许多代谢过程,特别是一些缩合 反应,可以通过同时脱氢和脱羟基作用, 生成水;细胞线粒体内的质子和氧可结合 生成水。
运动训练可以引起体内的物质产生适应性 变化,细胞内的酶也随之发生变化,主要 体现在酶催化能力的提高和酶含量的增加。
(一)酶催化能力的适应
酶催化能力的适应也称酶活性的适应。 有效的运动训练可以使机体对酶的调控能 力增强,酶更容易被激活。 运动训练主要可提高限速酶的活性。 运动训练引起的酶催化能力的适应性变化, 可以因停训而消退。
3.多酶复合体
由几种不同的酶经非共价键相互嵌合 而成多酶复合体,如丙酮酸脱氢酸复合体 由3种酶组成。
(一)高效性 (二)高度专一性 (三)可调控性
限速酶 : 将催化物浓度与酶浓度
当底物浓度高于 酶浓度时,增加 酶浓度也可以有 效地提高反应速 度。
离子种类 Fe2+或Fe3+ Na+ K+ Mg2+ Mn2+ Cu2+ Co2+ Mo2+ Ca2+
常见的酶 细胞色素、过氧化物酶 质膜ATP酶 参与蛋白质合成和某些酶促合成 叶绿素、磷酸酶、Na+-K+泵 肽酶 酪氨酸酶、抗坏血酸氧化酶 肽酶 硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶 钙调素、ATP酶
辅酶
维生素
例如:酶、激素、神经递质等等。
一、概述
(一)酶的概念
酶是具有催化功能的蛋白质。酶具有蛋白 质的所有属性,但蛋白质并不都具有催化 功能。
人体内的生物化学反应都需要酶来催化才 能进行反应。
酶催化的反应又称为酶促反应。
酶促反应的反应物称为底物(基质), 生成物称为产物。
(二)酶的化学组成
1.酶的元素组成: 由碳、氢、氧、氮等元素组成。
(二)pH
通常将酶催化活性达到最大时的pH称为该 酶的最适pH。
每一种酶都有一个最适pH,此时它的催化 反应速度最快。
运动训练和比赛前常要求运动员做好 充足的准备活动,原因之一是准备活动能 提高肌肉的温度,有利于提高酶的活性, 以适应训练和比赛中快速的物质代谢要求。
(四)激活剂和抑制剂
激活剂:凡是能提高酶活性的物质。 抑制剂:凡能降低酶活性说使酶活性丧失 的物质。 激活剂和抑制剂是相对的。某一特定的分 子,对一种酶是激活剂,但对另一种酶则 可能是抑制剂。
无机盐
人体干重 12%-16%
体液是能量代谢的场所,氧 化磷酸化过程中生成水同时 能量产生
某些无机盐可作为代 谢调节物质
维生素
微量
参与能量生成的生化反应
参与辅酶构成
运动时人体内物质的化学反应加快,代谢 底物的含量及比例也会发生相应的变化。
例如:糖原含量、脂肪占体重比例等等。 运动影响体内的调节物质。
掌握运动人体的物质组成、酶催化反应的 特点、运动中生物氧化过程及ATP的合成。
了解物质代谢的基本知识。
了解运动中人体物质组成及酶的适应。
初步学会用物质代谢的知识分析运动过程 中人体机能的变化。
2.根据代谢过程中的能量变化特点分为: 能源物质:糖类、脂类、蛋白质 非能源物质:核酸、水、无机盐和维生素
一般所讲的血清酶是指血清非功能性酶。
(1)运动强度。运动强度大,血清酶活性增加明显。 (2)运动时间。相同的运动强度,运动时间越长,血 清酶活性增加越明显。 (3)训练水平。在定量负荷运动后,训练水平较高的 运动员血清酶活性增高的幅度要显著低于训练水平较低 的运动员或无训练的一般人。 (4)运动环境。在低氧、寒冷、低压环境下运动时, 血清酶活性升高比正常环境下明显。 (5)运动方式。肌肉离心收缩比向心收缩更容易引起 血清酶活性的明显升高。
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