运动生物化学习题集

一.名词解释

1、运动生物化学 :运动生物化学是生物化学的一个分支学科。是用生物化学的理论及方法，研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律，研究运动引起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。

2、新陈代谢:新陈代谢是生物体生命活动的基本特征之一，是生物体内物质不断地进行着的化学变化，同时伴有能量的释放和利用。包括合成代谢和分解代谢或分为物质代谢和能量代谢。

3、酶: 酶是由生物细胞产生的、具有催化功能和高度专一性的蛋白质。酶具有蛋白质的所有属性，但蛋白质不都具有催化功能。

4、限速酶: 限速酶是指在物质代谢过程中，某一代谢体系常需要一系列酶共同催化完成，其中某一个或几个酶活性较低，又易受某些特殊因素如激素、底物、代谢产物等调控，造成整个代谢系统受影响，因此把这些酶称为限速酶。

5、同工酶:同工酶是指催化相同反应，而催化特性、理化性质及生物学性质不同的一类酶。

6、维生素:维生素是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物，人体不能自身合成，必须由食物供给。

7、生物氧化:维生素是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物，人体不能自身合成，必须由食物供给。

8、氧化磷酸化:将代谢物脱下的氢，经呼吸链传递最终生成水，同时伴有ADP

磷酸化合成ATP的过程。

9、底物水平磷酸化: 将代谢物分子高能磷酸基团直接转移给ADP生成ATP的方式。

10、呼吸链: 线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按一定顺序排列，形成一个连续反应的生物氧化体系结构，称为呼吸链。

11、糖酵解:糖在氧气供应不足的情况下，经细胞液中一系列酶催化作用，最后生成乳酸的过程称为糖酵解。

12、糖的有氧氧化: 葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解，生成二氧化碳和水，同时释放出大量的能量，该过程称为糖的有氧氧化。

13、三羧酸循环:在线粒体中，乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合成柠檬酸，再经过一系列酶促反应，最后生成草酰乙酸；接着再重复上述过程，形成一个连续、不可逆的循环反应，消耗的是乙酰辅酶A，最终生成二氧化碳和水。因此循环首先生成的是具3个羧基的柠檬酸，故称为三羧酸循环。

14、糖异生作用: 人体中丙酮酸、乳酸、甘油和生糖氨基酸等非糖物质在肝脏中能生成葡萄糖或糖原，这种由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生。

15、脂肪:脂肪是由3分子脂肪酸和1分子甘油缩合形成的化合物。

16、必需脂肪酸: 人体不能自身合成，必须从外界摄取以完成营养需要的脂肪酸。如亚麻酸、亚油酸等。

17、脂肪动员: 脂肪细胞内储存的脂肪经脂肪酶的催化水解释放出脂肪酸，并进入血液循环供给全身各组织摄取利用的过程，称为脂肪动员。

18、β－氧化: 脂肪酸在一系列酶的催化作用下，β-碳原子被氧化成羧基，生成含2个碳原子的乙酰辅酶A和比原来少2个碳原子的脂肪酸的过程。

19、酮体:在肝脏中，脂肪酸氧化不完全，生成的乙酰辅酶A有一部分生成乙酰乙酸、β-羟丁酸、丙酮，这三种产物统称酮体

20、氧化脱氨基作用：通过氧化脱氨酶的作用，氨基酸转变为亚氨基酸，再水解为α-酮酸和氨的过程。

21、转氨基作用：是指某一氨基酸与α-酮戊二酸在转氨酶的催化作用下，进行氨基转移反应，生成相应的α-酮酸和谷氨酸的过程。

22、葡萄糖-丙氨酸循环：运动时，骨骼肌内糖分解生成的丙酮酸与蛋白质分解释放的支链氨基酸之间发生转氨基作用，丙酮酸生成丙氨酸释放入血，随血液循环进入肝脏，经糖异生作用合成葡萄糖，并转运到骨骼肌的代谢过程。

23、必需氨基酸：人体不能自身合成，必须从外界摄取以完成营养需要的氨基酸，称为必需氨基酸。

24、氮平衡：人体摄入的食物中的含氮量和排泄物中的含氮量相等的情况称为氮平衡。

25、磷酸原 :由于ATP和CP分子结构中均含有高能磷酸键，在代谢中通过转移磷酸集团的过程释放能量，所以将ATP-CP合称为磷酸原。

26、磷酸原供能系统 :由ATP-CP分解反应组成的供能系统称为磷酸原供能系统。

27、糖酵解供能系统: 运动过程中，骨骼肌依靠糖质无氧分解生成乳酸并释放ATP提供能量的方式，称为糖酵解供能系统。

28、有氧代谢供能系统 :运动过程中，糖类、脂肪和蛋白质在有氧的条件下完全氧化分解并释放大量ATP提供能量的方式，称为有氧代谢供能系统.

29、运动性疲劳：机体的生理过程不能持续其机能在一特点水平或不能维持预定的运动强度的状态。

30、超量恢复：在运动中能量物质被消耗，在一定强度范围内运动强度愈大，则消耗越明显，在恢复期的某一时段恢复超过原来水平的现象。

31、半时反应：运动中消耗或生成的物质，在运动后恢复期恢复到原来水平的二分之一或生成的代谢产物消除二分之一所需的时间。

32、中枢疲劳：由于中枢神经系统产生不同的抑制过程，从而影响运动能力的现象。

33、外周疲劳：指肌肉接点和肌肉收缩活动能力下降，引发因素如能源物质的消耗、PH值下降等。

34、运动性贫血：是由于体育运动引起的血红蛋白浓度或红细胞数量低于正常值的现象，称为运动性贫血。男性低于120克/升，女性低于110克/升视为贫血。

35、运动性蛋白尿：是由于体育运动引起的尿中蛋白质含量增多的现象。与病理性蛋白尿不同的是，运动性蛋白尿在运动结束后能迅速地自行复原。

36、血尿素：指血液中存在的尿素。正常生理状态，尿素的生成和排泄处于动态平衡，血尿素保持相对稳定；当运动引起蛋白质分解代谢增强时血尿素升高。4、尿肌酐系数：24小时每千克体重排出的尿肌酐毫克数称为尿肌酐系数。正常范围男性：18-32，女性10-25。

二.问答题

1．运动生物化学的研究任务是什么

答:（1）揭示运动人体变化的本质

（2）评定和监控运动人体的机能

（3）科学地指导体育锻炼和运动训练

2．试述运动生物化学的发展简史

答：运动生物化学的研究开始于20世纪20年代，在40-50年代有较大发展，尤其是该时期前苏联进行了较为系统的研究，并于1955年出版了第一本运动生

物化学的专著《运动生物化学概论》，初步建立了运动生物化学的学科体系，到60年代，该学科成为一门独立的学科。至今，运动生物化学已经成为体育科学中一门重要的专业基础理论学科。

3、简答运动对人体化学物质的影响

答：（1）构成人体的化学物质在机体中复杂联系，并处于动态变化中，既实现与外界环境的物质交换又受到运动的影响；

（2）运动时人体内物质的化学反应加快，各种化学物质的含量和比例也发生相应的变化；

（3）运动还影响体内的调节物质，如激素、递质等。

4、酶催化反应的特点

答：（1）高效性；（2）高度专一性；（3）可调控性

5、影响酶促反应速度的因素

答：(1) 底物浓度、酶浓度对反应速度有影响；

（2）PH对反应速度有影响

（3）温度对反应速度有影响

（4）激活剂、抑制剂对反应速度有影响

6、ATP的生物学功能

答：（1）生命活动的直接能源，ATP水解释放的能量可以供应合成代谢和其他所有需能的生理活动；

（2）合成磷酸肌酸和高能磷酸化合物

7、简述运动时ATP的再合成途径

答：（1）高能磷酸化合物如磷酸肌酸快速合成ATP；

（2）糖类无氧酵解再合成ATP；

(3)有氧代谢再合成ATP：糖类、脂类、蛋白质的有氧氧化

8、生物氧化合成ATP的方式有哪两种，分别解释

答：ATP的合成方式包括氧化磷酸化和底物水平磷酸化。氧化磷酸化：将代谢物脱下的氢，经呼吸链传递最终生成水，同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程；底物水平磷酸化：将代谢物分子高能磷酸基团直接转移给ADP生成ATP的方式。

9、运动时糖的生物学功能

答：（1）糖可以提供机体所需的能量；（2）糖对脂肪代谢具有调节作用；（3）糖具有节约蛋白质的作用；（4）糖可以促进运动性疲劳的恢复

2、列表比较糖的无氧酵解与有氧氧化过程（进行部位、产生ATP方式、数量反应过程，生理意义）。

答：糖酵解糖有氧氧化

底物: 肌糖原、葡萄糖肌糖原、葡萄糖

产物: 乳酸二氧化碳、水

反应部位: 细胞质细胞质、线粒体

反应主要阶段: 1、G（Gn）→丙酮酸 1、G（Gn）→丙酮酸

2、丙酮酸→乳酸 2、丙酮酸→乙酰辅酶A

3、乙酰辅酶A→CO2、H2O 氧化方式: 脱氢脱氢

反应条件: 不需氧需氧

ATP生成方式: 底物水平磷酸化底物水平磷酸化、氧化磷酸

化

ATP生成数量: 3ATP、2ATP 36（38）ATP

意义:

1.在供氧不足时剧烈运动能量的主要来源

2.产生能量多，是机体利用糖能源的主要途径

3. 三羧酸循环式糖、脂、蛋白质代谢的中心环节

10、简述血乳酸的来源和去路

答：安静时机体供氧充足，骨骼肌存在低速率的乳酸生成；同时红细胞、皮肤、视网膜等组织通过糖酵解获能。因此安静时这些组织中产生的乳酸进入血液成为血乳酸的主要来源。

运动时骨骼肌局部供氧不足，依靠糖酵解系统供能，产生大量乳酸，成为运动时血乳酸的主要来源。

运动后乳酸的消除主要有如下途径：

1) 乳酸的氧化—安静状态、亚极量强度运动时和运动后乳酸主要被氧化为二氧化碳和水，主要部位在心肌和骨骼肌。

2) 乳酸的糖异生---正常生理条件下乳酸随血循环至肝脏，经糖异生途径合成葡萄糖或肝糖原。

3) 在肝中合成其他物质，如酮体、丙氨酸等。

4) 少量乳酸经汗、尿排出。

11、试述耐力训练对肝糖原利用的影响

答：耐力训练适应后，运动肌脂肪酸氧化供能的比例提高，引起运动肌吸收利用血糖的比例降低，防止肝糖原的过多分解。这种适应性变化的意义在于提高血糖正常水平的维持能力，有利于保持长时间运动能力和防止低血糖症的发生。

12、运动时酮体生成的生物学意义？

答：（1）酮体是体内能源物质转运的一种形式：能溶于水、可透过血脑屏障等；（2）参与脑组织和肌肉的能量代谢；（3）参与脂肪酸动员的调节；（4）可以评定体内糖储备情况

13、运动时甘油代谢的途径及生物学意义？

答：甘油三酯分解释放甘油，随血循环运送至肝、肾等组织进一步代谢。在肝脏中，甘油生成磷酸二羟丙酮，进一步转化为3-磷酸甘油醛进入三羧酸循环（1）在氧气充足时彻底氧化为二氧化碳和水；（2）缺氧时沿糖酵解途径生成乳酸；（3）经糖酵解生成糖。

意义：（1）氧化供能；（2）维持长时间有氧运动中的血糖平衡；（3）指示脂肪分解程度。

14、脂肪酸β-氧化的过程

答：1）脂肪酸活化为脂酰辅酶A。

2）脂酰辅酶A进入线粒体内膜。

3）脂酰辅酶A的β-氧化：包括脱氢、加水、再脱氢、硫解。

最终脂肪酸经过β-氧化过程裂解为乙酰辅酶A，再经三羧酸循环和呼吸链氧化生成水、二氧化碳和ATP。

15、计算软脂酸（C16）经β-氧化最终可生成ATP的数目。

答：C16脂肪酸经β-氧化完全生成水、二氧化碳

（1）经过【（Cn÷2）－1】次β-氧化，每次β-氧化生成5ATP。

（2）生成乙酰辅酶A（Cn÷2）个，每个乙酰辅酶A进入三羧酸循环生成12ATP。

（3）脂肪酸活化需要消耗1个ATP。

（4）因此生成ATP数目为：｛【（Cn÷2）－1】×5＋（Cn÷2）×12｝－1（（5）代入数据，求得1摩尔16碳原子的饱和脂肪酸完全氧化为水、二氧化碳时产生ATP为130摩尔。

16、试列举人体内8种必需氨基酸的名称？

答：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、色氨酸、赖氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸

17、简述运动使蛋白质分解代谢增强的原因

答：（1）训练状态：运动员在剧烈训练的初期，由于细胞破坏增多，肌红蛋白和红细胞在生成等合成代谢亢进，以及运动应激和神经调节，使蛋白质净降解；（2）训练类型：耐力训练使肌肉中能量物质被大量消耗，引起蛋白质分解代谢加强；（3）激素变化：运动使促进蛋白质合成的激素浓度下降、促进分解的激素浓度升高；（4）酶活性变化：酶活性增强，促进蛋白质分解增强。18、试述葡萄糖-丙氨酸循环过程并说明生物学意义

答：过程：（1）运动时肌内糖分解代谢活跃，丙酮酸的浓度逐渐升高，丙酮酸经谷－丙转氨酶的转氨基作用，生成丙氨基；（2）丙氨酸进入血液后被运输到肝脏，作为糖异生的底物，转变成葡萄糖；（3）新生成的葡萄糖释放入血，随血液循环进入骨骼肌氧化利用。

19、简述运动时磷酸原供能的调节过程

答：运动时，肌质网释放钙离子，激活肌原纤维上ATP酶的活性，引起ATP 分解和肌纤维收缩。ATP浓度下降，ADP浓度升高， [ATP]/[ADP]比值降低，立即激活肌酸激酶（CK），催化CP分解，重新合成ATP。ADP+CP→ATP+C，在CP 耗尽之前，ADP不会积累。

当运动6-8秒钟后，CP接近耗竭，ADP浓度逐渐上升，[ATP]/[ADP]比值稍有下降，激活肌激酶（MK）反应，应急性合成ATP，并引起AMP浓度急剧上升。

2ADP→ATP+AMP，AMP水解为NH4+和IMP。肌激酶的结果是降低ADP浓度，使[ATP]/[ADP]比值保持在稍低于安静状态水平，即实现磷酸原系统的调节功能20、论述运动时三大供能系统之间的相互关系、

答：运动时骨骼肌的三大供能系统包括磷酸原系统、糖酵解系统、有氧代谢系统

1 运动中各系统同时发挥作用，肌肉可以利用所有的能源物质。

2 各供能系统的最大输出功率差异较大，以磷酸原系统输出功率最大。

3 各系统维持运动的时间不同：以最大输出功率运动，磷酸原系统能运动6-8秒钟；糖酵解系统可维持运动2-3分钟；3分钟以上的项目主要由有氧代谢系统供能，时间越长、强度越小的运动，肌肉利用脂肪供能的比例越大。

4 运动后能源物质的恢复及代谢产物的清除，必须依靠有氧代谢系统。21、简述三大供能系统的特点

（1）ATP的再合成包括磷酸肌酸分解、糖酵解及有氧氧化三条途径，形成了运动时骨骼肌内三个供能系统。前2者合称为无氧代谢供能系统，后者称为有氧代谢供能系统。

（2）极量强度运动时，ATP依靠CP转移其分子内的高能磷酸基团快速再合成，并构成磷酸原供能系统，具有快速和最大功率输出的特点，是短时间、最大强度或最大用力运动中的主要供能系统。

（3）在超过数秒的激烈运动中，糖酵解释放能量合成ATP构成糖酵解供能系统，对需要速度、速度耐力的运动项目十分重要，是2-3分钟大强度运动的主要供能系统。

（4）在有氧情况下，糖、脂肪和蛋白质氧化成二氧化碳和水，释放能量合成ATP，构成有氧代谢供能。超过3分钟以上的全力运动，基本上由有氧代谢供能。其中糖有氧氧化供亚极量强度运动约90分，脂肪酸是中等强度、低强度、长时间运动的主要供能系统，蛋白质在超过30分钟的激烈运动中参与供能，但供能总量不超过总能耗的18%。

25、长时间大强度运动和短时间大强度运动后肌糖原恢复的特点是什么？

答：长时间：肌糖原恢复速率慢，受膳食含糖量的影响。在恢复期最初10小时恢复最快，此时机体内糖异生作用较强，同时肌中糖原合成酶活性较高，应注意补糖，基本恢复大约需要46小时；短时间：肌糖原恢复速率较快，不受膳食中含糖量的影响或影响不大。肌糖原消耗较少，糖酵解生成乳酸增多，激素调节的结果使血糖上升，另有糖异生作用，因此运动后5小时恢复最快，24小时基本恢复。

26中枢疲劳、外周疲劳主要有什么生化特点？

答：中枢疲劳的生化特点：1）ATP浓度降低，[ATP]/[ADP]比值降低，γ-氨基丁酸浓度升高，产生中枢抑制作用；2）血液色氨酸与支链氨基酸浓度比值增高，使5-HT拮抗进入血脑屏障，对中枢抑制加强；3）运动使氨基酸代谢加强，脑氨增多，抑制作用加强。

外周疲劳的生化特点：1）能源物质消耗：CP、肌糖原的耗竭，引起脂肪酸大量供能，做功能力下降；2）代谢产物堆积：运动引起机体乳酸、酮体、氨等产物增多，导致ATP合成能力下降和肌力减弱。

26、运动训练中生化指标评定的意义

答：是运动员正确选材的科学依据；科学控制运动负荷的重要环节；评定运动员机能状态的客观指标；判断运动性疲劳的有效途径；预测运动成绩的理论依据；运动员合理营养的参考依据。

27如何应用血乳酸评定运动员有氧、无氧代谢能力

答：运动时乳酸生成和清除的代谢变化是运动时能量代谢变化、掌控运动强度的重要指标。在速度耐力项目中，训练水平高者血乳酸最大浓度高；在耐力项目中，完成相同运动量时，优秀运动员血乳酸浓度较低；对同一个体训练前后乳酸浓度的差异，可以比较训练效果；运动后血乳酸的恢复速率的快慢反映有氧代谢能力的强弱。