第一章 运动的能量代谢
第一节 生物能量学概要
一、能量的直接来源——ATP （一）ATP的分解放能 （二）ATP的再合成－吸能 （三）ATP的分解与再合成的关系
（一）ATP的分解放能
ATP由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸衍生而来， 后面的两个磷酸之间的键称为高能磷酸键，可以贮 存或释放能量。
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能
消化液 分泌量（ml/d） PH值 主要消化酶 消化作用
1.唾液 2.胃液 3.小肠液
1000-1500 1500-2500 1000-3000
4.胰液
1000-1500
5.胆汁
800-1000
6.6-7.1 唾液淀粉酶 淀粉 —麦芽糖
0.9-1.5 胃麦芽糖
柠檬酸 ATP
—酮戊二酸
三、ATP的生成过程
1. 磷酸原系统（ATP、CP） 2. 乳酸能系统（糖） 3. 有氧氧化系统（糖，脂肪，蛋白质）：
1、磷酸原系统
• 概念：指ATP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于二者的 化学结构都属于高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统。
• 供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需 要氧，不产生乳酸。
• 主要供能项目：6-8秒时长的运动项目，高功率输出项目， 如短跑、投掷、跳跃、举重等运动项目。
2、乳酸能系统
概念：乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成 乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
供能特点：供能总量较多，持续时间较短，功率输出较大，不 需要氧，生成乳酸。
主要供能项目：1分钟高功率输出项目，如400米跑、100米游 泳等。
组织氧化 CO2+H2O
肌糖原 乳酸
CO2+H2O 肌肉
血液 小 肠
葡萄糖80-
120mg/100ml
葡 萄 糖
乳酸
肝糖原
肝
3.糖的分解代谢 (1)糖酵解 (2)有氧氧化
无 氧 酵 解 糖 的 分 解 代 谢
有 氧 氧 化
（三）脂肪代谢
1.脂肪代谢的生物学功能 氧化供能——是机体内能量贮存库。 构建细胞的组成成分； 促进脂溶性维生素的吸收与利用； 对机体的保护作用。
糖 脂肪 蛋白质
在线粒体内 转换为各种 生命活动的 直接能源ATP
食物消化与吸收的过程
ATP的生成过程
二、生命活动的能量来源，食物的消化与吸 收过程
能量的间接来源－糖、脂肪和蛋白质 （一) 营养物质的消化与吸收 （二）糖代谢 （三）脂肪代谢 （四）蛋白质代谢
(一)营养物质的消化与吸收
1、消化与吸收的概念 消化是食物在消化管中被分解的过程。
2、脂肪在体内的代谢过程
脂肪组织
脂肪
β-氧化 乙酰辅酶A 三羧酸循环 ATP 肌肉
甘油 + 脂肪酸
血液
磷酸甘油脂 糖异生
肝
小 肠
脂 肪
能量摄入 〓 能量消耗 ＋ 能量释放 ＋ 能量储存
食物
做功
产热
脂肪
（四）蛋白质代谢
1.蛋白质的生物学功能 构成和修补机体组织，主要用于合成细胞成分 以实现自我更新，也用于合成酶、激素等生物 活性物质。 调节机体生理功能； 氧化供能（参与供能的氨基酸只有6种）。
2、蛋白质在体内的代谢过程
组织蛋白质
肝 尿素
血液
氨基酸
氨基
肾 尿
小肠
相应的酮酸 +氨基 乙酰辅酶A 三羧酸循环
ATP
肌肉
（五）、糖、脂肪、蛋白质代谢的关系
蛋白质
氨基酸 氨基转移 或脱氨基
糖原
葡萄糖
脂肪
6-磷酸葡萄糖
ATP
3-磷酸甘油醛
ATP
丙酮酸
乳酸
ATP
乙酰辅酶A
甘油+脂肪酸
氧化
ATP
草酰乙酸
物理性消化
消 化
化学性消化
依靠消化管肌肉的收缩 依靠各种消化酶的分解
吸收是指食物中的某些成分或消化后的产物通过上皮细胞
进入血液或淋巴的过程。
物理过程
吸 收
生理过程
依靠扩散、滤过、渗透等 依靠细胞膜上载体的作用
2、营养物质在体内消化过程概述
口腔内消化
• 食物在口腔内主要依靠 咀嚼运动被磨碎，并与 唾液充分混合形成食团。 唾液中含有少量淀粉酶 可对淀粉进行初步消化。
磷酸键，即：
ATP
ATP酶
ADP+Pi+能
肌肉收缩就是利用肌细胞内ATP分解释放的能量 供肌肉收缩克服阻力来做功，以实现化学能向机 械能的转化。目前肯定的是，这种能量转化的部 位就在肌球蛋白横桥与肌动蛋白的结合位点。
(二) ATP的合成过程：
① 机体活动一开始，ATP迅速分解，由于ATP贮量 有限， 磷酸肌酸CP便迅速分解补充ATP：
肠麦芽糖酶 麦芽糖 —葡萄糖
肠脂肪酶 脂肪 —甘油、脂肪酸
肠肽酶 多肽 —氨基酸
7.8-8.4 胰淀粉酶 淀粉 —麦芽糖 —糖
胰脂肪酶 脂肪 —甘油、脂肪酸
胰蛋白酶 蛋白质 —多肽、氨基酸
6.8-7.4 ？
乳化脂肪
3、物质吸收的主要部位
口腔和食管 胃 小肠 大肠
基本不吸收
只吸收酒精和少量水分 绝大部分营养物质在此吸收，
3.有氧氧化系统
概念：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内彻底氧化释放能量再合成 ATP的能量供应系统。
供能特点：ATP生成总量最大，供能速率最低，持续时间最长， 需氧的参与，在线粒体内完成，不产生乳酸。
主要供能项目：中长跑、长时间中等强度运动
唾液淀粉酶
淀粉
麦芽糖
胃内消化
• 食物在胃内借胃壁肌肉运 动与胃液混合，继续进行 机械性消化和化学性消化。
• 胃内起化学性消化作用的 是胃液中的盐酸和胃蛋白 酶。其中盐酸为胃蛋白酶
提供酸性环境并能引起促
胰液素的分泌。胃蛋白酶
可将蛋白质水解成更小分
子多肽。
小肠内的消化
表1 各种消化液的分泌量和主要消化作用
CP+ADP C+ATP
② CP贮量也有限， 三大能源物质的分解供能合成 ATP ：
糖
脂肪 +ATP
能量+ADP+Pi+O2
蛋白质
CO2+H2O
（三）叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要 的能量转换器
• 叶绿体和线粒体都能高效地将能量转换为各种生 命活动的直接能源三磷酸腺苷（ATP），ATP也 是细胞内能量的获得、转换、储存和利用等环节 的联系纽带。
是物质吸收的主要部位 吸收盐类和剩余水分
小肠内的吸收
肌肉运动对消化吸收功能的影响
骨骼肌血流增加
1.运动
胃肠道血流减少
胃肠运动减弱
消化腺分泌减弱
（二）糖代谢
1.糖的生物学功能 供给能量——机体60%的能量由糖提供;最 主要的生理功能。 细胞结构成分； 调节脂肪酸代谢； 节约蛋白质供能。
2、糖在体内的代谢过程