第1章 肌肉活动的能量供应
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肌肉活动的能量供应
第三节 肌肉活动时的能量供应·一、肌肉活动的能量来源生物体从单细胞的低等生物到多细胞德高等生物以及人体，其体内的一切生命活动的能量来源都直接来源于A TP 。
A TP 最终来源于糖、脂肪、蛋白质的氧化分解，A TP 是肌肉工作的直接供能物质，它贮存于细胞中，以肌细胞为最多。
·肌肉收缩的直接能量来源：A TP ；·肌肉活动的间接能量来源：糖、脂肪、蛋白质 二、肌肉活动时能量供应的三个系统（一）磷酸原系统（ATP-CP 系统）概念：通常是指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（A TP —CP 系统）三大能源物质的代谢糖是机体最主要、来源最经济、供能又快速的能源物质，机体正常情况下有60%的热能由糖来提供，运动时糖供能的比例更大、更重要。
正常情况下，有氧氧化是糖分解供能的主要方式。
人体的糖以血糖、肝糖原和肌糖原的形式存在，并以血糖为中心，使之处于一种动态平衡。
血液中的葡萄糖又称血糖，血糖是包括大脑在内的中枢神经系统的主要能源，饥饿及长时间运动时，血糖水平下降，运动员会出现工作能力下降及疲劳的征象。
当机体血糖降低时首先影响到的器官是大脑。
脂肪是一种含能量较多的营养物质，1克脂肪在体内彻底氧化可产生38.94千焦热能，约是氧化同量糖和蛋白质的二倍多。
脂肪是长时间肌肉运动的重要能源。
蛋白质是构成细胞结构的主要原料，蛋白质代谢是以氨基酸代谢为基础，在肌肉活动中的供能作用一般不占重要地位。
供能特点：供能总量少，持续时间短，功率输出最快，不需要氧，不产生乳酸等类中间产物。
若以最大功率输出，仅能维持2s左右。
肌肉中CP的贮量约为ATP的3-5倍。
（磷酸原系统是一切高功率输出运动项目的物质基础，数秒内要发挥出最大能量输出，只能依靠磷酸原系统）主要供能的运动项目：高功率输出项目，如短跑、投掷、跳跃、举重、足球射门等运动项目。
（二）乳酸能系统（糖酵解系统）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。
运动生理学 第1章 能量
1）机体运动时蛋白质可提供一部分能量。 2）运动导致骨骼肌蛋白质合成增加—肌肉壮大。
四、 ATP 的生成过程
（一）、 ATP供能的无氧代谢过程
1、磷酸原供能系统
ATP → ADP+Pi+E
CP+ADP → C+ATP
特点：无氧代谢；供能速度极快； 能源：CP； ATP生成很少；
肌肉中贮量少，最大强度运动持续供能时间6-8秒；
2.糖的分解供能
• 供能特点:
1克葡萄糖在体内彻底氧化释放约4千卡热能。 人体供能的50-70% 有氧供能、无氧也可供能； 动员快、耗氧少、能效高 （1）糖的有氧分解 底物 氧气 1分子葡萄 糖生成 产能速率 葡萄糖或糖原 有 38分子ATP 较低 （2）糖的无氧分解 葡萄糖或糖原 无 2分子ATP 较高
能量守恒的基本规律第一节生物能量学概要一叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转叶绿体存在在绿色植物细胞中能进行光合作用将光能转化为化学能并储存于糖脂肪和蛋白质等有机大分子中电镜下的叶绿体线粒体普遍存在于动植物细胞内是进行生物氧化的场所产生机体生命活动的唯一直接能源atp二atp与atp稳态由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸根组成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
• 具体措施为：
• 运动频度：每周运动3-5次。 • 运动时间：每次持续30-60分钟。 • 运动强度：刺激体脂消耗的“阈值”。 • 即50%-85%最大摄氧量或60%-70%最大心率。
(三) 蛋白质代谢
1、蛋白质的生理功能
1）构成和修补机体组织 2）调节机体生理功能 3）氧化供能
2、体内氨基酸的来源和去路
ATP—三磷酸腺苷酸 ADP—二磷酸腺苷酸 CP—磷酸肌酸
三、生命活动的能量来源
四、 ATP 的生成过程
（一）、 ATP供能的无氧代谢过程
1、磷酸原供能系统
ATP → ADP+Pi+E
CP+ADP → C+ATP
特点：无氧代谢；供能速度极快； 能源：CP； ATP生成很少；
肌肉中贮量少，最大强度运动持续供能时间6-8秒；
2.糖的分解供能
• 供能特点:
1克葡萄糖在体内彻底氧化释放约4千卡热能。 人体供能的50-70% 有氧供能、无氧也可供能； 动员快、耗氧少、能效高 （1）糖的有氧分解 底物 氧气 1分子葡萄 糖生成 产能速率 葡萄糖或糖原 有 38分子ATP 较低 （2）糖的无氧分解 葡萄糖或糖原 无 2分子ATP 较高
能量守恒的基本规律第一节生物能量学概要一叶绿体和线粒体是高等生物细胞主要的能量转叶绿体存在在绿色植物细胞中能进行光合作用将光能转化为化学能并储存于糖脂肪和蛋白质等有机大分子中电镜下的叶绿体线粒体普遍存在于动植物细胞内是进行生物氧化的场所产生机体生命活动的唯一直接能源atp二atp与atp稳态由腺嘌呤核苷酸再加上三个磷酸根组成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
• 具体措施为：
• 运动频度：每周运动3-5次。 • 运动时间：每次持续30-60分钟。 • 运动强度：刺激体脂消耗的“阈值”。 • 即50%-85%最大摄氧量或60%-70%最大心率。
(三) 蛋白质代谢
1、蛋白质的生理功能
1）构成和修补机体组织 2）调节机体生理功能 3）氧化供能
2、体内氨基酸的来源和去路
ATP—三磷酸腺苷酸 ADP—二磷酸腺苷酸 CP—磷酸肌酸
三、生命活动的能量来源
运动生理学
（二）吸收（Absorption）
（一）概念：
吸收：食物中某些成人或消化后的产物通过上皮细胞进入到血液或淋巴 的过程。
（二）吸收的部位： 小肠是人体营养物质吸收的主要 （1）吸收面积大 部位。胃主要是吸收酒精和少量水分； （2）多种消化酶 大肠主要是吸收盐类和水分；口腔和 （3）食物停留时 食道基本上不吸收任何物质。 间长 P175；图7-1
此反应中产生的乳酸进入血液运送到肝胆重新再合成肝糖原或葡萄糖贮 备起来。在氧供应充足情况时，大部分乳酸又可以进一步氧化供能。 （2）糖的有氧氧化： 葡萄糖或糖原在氧供充足的情况下氧化分解生成H2O 和CO2 ，并释放能量再合成ATP的过程。 H2O和CO2 +E 糖原 丙酮酸 乙酰辅酶A 三羧酸循环+ O2 ATP ADP 葡萄糖 此反应在细胞浆和线粒体中进行；在此反应中，1mol的葡萄糖进行彻底氧 化分解后，生成大量的水、二氧化碳，所释放的能量可再合成38mol的ATP。 两种代谢都可生成一个共同的产物丙酮酸。 缺氧 HL+ E 丙酮酸 糖原或葡萄糖 有 氧 丙酮酸 H2O和CO2 +E
第二节 主要营养物质的体内中间代谢简述
在 在本节中主要讲述物质的分解代谢，而不讲述营养物质的合成代谢。 一、糖代谢 （一）糖的生理功能 1、供给能量：糖是机体内最主要、最经济及快速的能源物质。机体60%的 热量来自糖的分解。短时间、大强度运动时，机体所需要的能量大部分来自糖的 氧化供给；长时间、小强度运动时，也是首先利用糖氧化供能，随着时间的延续 ，才逐渐动用脂肪供能。 2、细胞结构成份： 蛋白多糖
糖蛋白
｝
蛋白多糖
结缔组织
糖
酯
｝
神经组织和细胞膜主要成份
RNA 和 DNA 中含有核糖和脱氧核糖。 3、调节脂肪酸代谢：
运动的能量代谢
2、脂肪在体内的代谢过程
β-氧化 脂肪组织 脂肪 肌肉 甘油 + 磷酸甘油脂 糖异生 肝 脂 肪 脂肪酸 乙酰辅酶A 三羧酸循环 ATP
血液
小 肠
2、脂肪：提供大约 30%的能量
甘油 脂肪 脂肪酸
磷酸化脱氢化
有氧氧化
葡萄糖
乙酰辅酶A
氧化
3、蛋白质（氨基酸）：提供少量的能量
（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。 调节机体生理功能； 氧化供能（参与供能的氨基酸只有6种）。
二、能量连续统一体理论及其应用
（一）、能量连续统一体的概念 （二）、能量连续统一体的四区 （三）、能量连续统一体理论在体育实践中的应用—— 能量专门化原则
1.首先明白某项运动所需的主要供能系统。 2.训练中重点发展这项运动所需的供能系统。 3.要注意选择与运动项目能量供应相一致的 运动练习手段。
肌肉运动可以产生骨骼肌血管扩张、血 流量增加，内脏血管收缩、血流量减少 的效应，导致胃肠道血流量明显减少(约 较安静时减少2/3左右)，消化腺分泌消 化液量下降；运动应激亦可致胃肠道机 械运动减弱，使消化能力受到抑制。
为了解决运动与消化机能的矛盾，一 定要注意运动与进餐之间的间隔时间。饱 餐后，胃肠道需要血液量较多，此时立即 运动，将会影响消化，甚至可能因食物滞 留造成胃膨胀，出现腹痛、恶心及呕吐等 运动性胃肠道综合征。剧烈运动结束后， 亦应经过适当休息，待胃肠道供血量基本 恢复后再进餐，以免影响消化吸收机能。
能量连续统一体理论 在体育实践中的应用
1、着重发展起主要作用的供能系统 2、制定合理的训练计划
肌肉活动时影响能量代谢 的因素分析
乳酸的清除
有 氧 氧 化
运动生理学教案 第一章 运动的能量代谢 2学时
于ATP。肌肉的收缩活动也是如此。
ATP(三磷酸腺苷)：是一种存在于细胞内（胞浆和核 浆内）、由自身合成并能迅速分解被直接利用的一种自
由存在的化学能形式。由一个大分子的腺苷和三个磷酸
根组成，故称三磷酸腺苷。
（一）ATP的分解——放能ATP酶
ATP的分解放能，实际上是被酶断开末端高能磷酸键， 水解呈ADP和Pī并释放出能量被人体直接利用的过程，以实 现各种生理功能。即： ATP
燃烧物质：糖原和葡萄糖 最大输出功率：29.3J/Kg· s 持续时间：33秒左右 特点：供能较磷酸原系统多，持续时间较短，功率输出次之， 不需要氧，产生导致疲劳的物质——乳酸。 意义：保证磷酸原系统最大供能后仍能维持数十秒快速供能， 应付机体短时间内的快速需要。 项目代表：400米跑、100米游泳 3.有氧氧化系统 定义：指糖、脂肪和蛋白质在细胞内（主要是线粒体内）彻底 氧化成H2O和CO2的过程中再合成ATP的能量系统。 燃烧物质：糖、脂肪和蛋白质 最大输出功率：15J/Kg· s
（3）消化过程： ①口腔内消化 方式：以机械消化为主，有咀嚼和吞咽； 消化液：唾液淀粉酶（将淀粉降解为麦芽糖） 时间：10～20秒 ②胃内消化 方式：化学消化和机械消化（胃容受性舒张、紧张性收 缩和胃蠕动，可将食物进一步粉碎、搅拌）： 消化液：胃液（无色酸性），分为盐酸（又称胃酸）和 胃蛋白酶。其中盐酸有提供酸环境，后期促进胰 液、胆汁和小肠液的分泌作用；胃蛋白酶可降解 蛋白质为蛋白胨、蛋白眎和多肽，蛋白胨是蛋白 不完全水解的产物，在医学上可用作细菌的培养 和治疗消化道疾病等，而蛋白眎是食物蛋白和蛋 白胨的中间产物 时间：3～5小时。通常流体、粒小、等渗食物排空快，水 （10min）>糖(2h)>蛋白质(2～3h)>脂肪(5～6h)
肌肉活动的能量供应
二、能量统一体理论
• 概念 • 表现形式 • 能量统一体在体育实践中的应用
三、肌肉活动时影响代谢的因素分析
• • • • 最大强度的短时间运动 中低强度的长时间运动 递增强度的力竭运动 强度变换的持续性运动
复习思考题
• • • • 1、能量与生命的关系如何，是怎样实现的？ 2、不同运动中，ATP供能与间接能源的动用关系？ 3、三种能源系统为什么满足不同强度的运动需要？ 4、糖作为能源物质为什么要优于脂肪，蛋白质为何 不是主要能源？ • 5、如何理解肌肉活动能量代谢的动态变化特征？ • 6、简述能量统一体理论以及在体育实践中的应用意 义。 • 7、如何用运动强度与时间的变量因素对运动中能量 代谢进行动态分析？
一、能量的直接来源－－ATP
• 能源物质：其分解过程ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能产生ATP的 物质（糖、脂肪、蛋白质）
ATP再合成的途径
1、 ATP的无氧生成（底物水平磷酸化）： （1） CP + ADP ATP + C • CP贮量约为ATP的3～5倍 • 供能特点：快速、直接 （2）糖的无氧酵解 缺氧 • 葡萄糖（糖原） 2ATP+乳酸 • 反应部位：细胞浆内
磷酸原系统（ATP-CP系统） • 定义：磷酸原系统是由ATP和CP组成的 系统。 • 供能持续时间：约7.5秒 • 供能特点：供能总量少、持续时间短、 功率输出最快、不需要O2、不产生乳酸 等物质。
二、乳酸能系统
• 酵解 • 供能特点
乳酸能系统（糖酵解系统） • 定义：糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成 乳酸过程中，再合成ATP的能量系统。 • 供能持续时间：约33秒左右 • 供能特点：供能总量较磷酸原系统多、输出功 率次之、不需要氧、产生导致疲劳的物质－乳 酸。 • 意义：该系统是1分钟以内要求高功率输出运 动的物质基础。
运动时能量代谢(第一章)
4.有氧代谢供能是运动后机能恢复的基本 代谢方式
目录
二、不同活动状态下供能系统的相互关系
• （一）安静时
肌细胞内以游离脂肪酸和葡萄糖的有氧代谢 供能。 • （二）短时间剧烈运动 在接近或超过最大摄氧量强度运动时，骨骼肌 以无氧代谢供能。在极量运动时，肌内以ATP、 CP供能为主。超过10秒钟的运动，糖酵解的 供能比例增大。血乳酸的水平一直上升，直到 运动终止。
目录
7 轮循环产物：8分子乙酰CoA 7分子NADH+H+
7分子FADH2
能量计算： 生成ATP 8×12 + 7×3 + 7×2 = 131 净生成ATP 131 – 2 = 129
目录
运动时有氧代谢的供能
• 大强度运动1～2个小时，肌糖原才接近耗尽。 • 脂肪供能随运动强度的增大而降低，随时间的 延长而增大。 • 蛋白质在长于30分钟的激烈运动中参与供能， 但最多不超过总耗能的18％。 • 该系统不能维持高强度、高功率的运动。
目录
（三）供能系统的相互关系
1.运动中基本不在一种能量物质单独供能的情况。
2.最大输出功率的顺序 磷酸原系统>糖酵解>糖的有氧氧化>脂肪酸有 氧氧化
目录பைடு நூலகம்
• 3.当以最大输出功率运动时，各系统维 持的运动时间
磷酸原系统 6～ 8秒 糖酵解 30～90秒 有氧代谢途径 3分钟以上 蛋白质 30分钟以上 运动时间越长，强度愈小，脂肪氧化供能的比 例愈大。
三、糖酵解的生理意义
1. 是机体在缺氧情况下获取能量的有效方式。 2. 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能 途径。 ① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞
运动的能量供应
运动的能量供应前言人体生命活动的运行需要消耗能量。
在人们参加剧烈体育运动时，肌肉长时间地收缩和舒张，脏器的活动增强，以及神经系统能量消耗增加，将使运动时总的能量消耗比静息时增加几倍到几十倍，甚至百倍以上。
从另一方面讲，长期科学训练将使人体运动时的能量供应与消耗得到改善，从而为提高人体运动能力奠定物质基础。
因此，了解与研究人体运动时的能量供应是体育教师.教练员以及运动员必备的知识。
一肌肉活动的能量及其能量的释放人体运动需要大量能量。
这些能量的来源是自食物中的六大营养素中的三大营养物质，即糖、脂肪和蛋白质。
（一）糖及其分子中能量的释放与转移糖是肌肉活动最主要的燃料。
人体糖的存在形式有两种：第一种是以葡萄糖的形式存在于血液中；第二种是存在于肝脏和肌肉中的糖原（肝糖原和肌糖原）。
人体运动所需的能量主要是由糖（或脂肪）的氧化分解过程释放出来的。
糖的氧化分解主要有两个途径：（1）在无氧条件下进行的糖酵解；（2）在有氧条件下进行的有氧氧化。
在一般条件下，糖主要以有氧氧化的途径分解供能。
表1：有氧氧化同无氧糖酵解的对比(二) 脂肪及其燃烧（氧化）脂肪是肌肉活动的另一主要原料。
机体内储备的脂肪量是势能的最大来源。
与其他营养物质比较，可作为能量的脂肪数几乎是无限的。
来自储藏脂肪的实际燃料贮存量大约相当于90000～110000千卡左右。
成年人体内贮存脂肪量的差别很大，且缺乏精确的正常值。
一般成年男子的贮存脂肪量约占体重的15～20%，女子稍高。
脂肪氧化时,.体内首先由脂肪酶催化水解为甘油和脂肪酸。
甘油随着血液循环至肝脏和其他组织进行再分解。
而释出的脂肪酸进一步氧化释放能量，共全身各组织摄取利用。
脂肪酸彻底氧化所释放的能量比糖多得多，且利用率也比糖高。
当脂肪酸大量分解时，会产生三种中间物质：乙酰乙酸、B- 羟丁酸和丙酮。
我们将这三种中间产物合称为酮体。
短时间剧烈运动后，血液中的酮体上升。
这是由于运动时的糖供能不足，脂肪酸利用量增加而又氧化不足的缘故。
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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
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