(1)低强度运动(小于60%最大摄氧量)时CP很少分解,所以到运动结束时肌肉中CP的浓度近乎不变。(2)大强度运动(75%最大摄氧量)时CP积极参与ATP的再合成,运动结束时还可以剩余20%。(3)极大强度运动时,CP的消耗极为迅速,5一15秒可基本排厂板书空。三、生物氧化多媒例如:糖酵解过1.概念:是指物质在体内氧化生成二氧化碳和水,并释放出能体课程中,第一个产量的过程。件生ATP步骤:2.生物氧化中水的生成甘油酸—1,3—(1)生物氧化中水的生成是通过呼吸链来完成的。二磷酸在酶的(2)呼吸链:线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按照催化下,将高能一定顺序,形成一个连续反应的生物氧化体系结构,称呼吸链。NADH磷酸根转给氧化呼吸链,FADH2(琥珀酸氧化呼吸链)。ADP生成ATP,(3)生物氧化的一般过程本身转变为甘各种能源物质在体内的生物氧化经历大约三个阶段:首先是油酸一3一磷糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶A;第二阶段P31酸。3.生物氧化中ATP的合成例如,三羧酸循(1)底物水平磷酸化:代谢过程中由于代谢物脱氢或脱水,环中有四次脱引起分子内能量重新分布可产生高能化合物。氢,其中3次是在无氧代谢供能为主的运动中,肌肉收缩所需的ATP主要是以底经呼吸链物水平的磷酸化方式合成。NADH氧化,可(2)氧化磷酸化:将代谢物脱下的氢,经呼吸链传递,最终产生9分子生成水,同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程,称为氧化磷酸化。ATP,1次是经细胞内ATP生成的主要方式是氧化磷酸化。呼吸链FADH2(3)P/O比值:是指在ATP形成时,每消耗1摩尔氧原子所氧化,生成两个消耗无机磷的摩尔数。ATP。作作业:业1、概念:生物氧化、呼吸链、氧化磷酸化、底物水平与1、思考讨论磷酸化、P/O课102、个别或集体堂2、简述ATP的再合成途径有哪些?回答、评价练3、简述CP的生物学功能以及在运动中的供能特点?习课堂练习:运动生物化学习题集本课教学小结11
11 (1) 低强度运动(小于 60%最大摄氧量)时 CP 很少分解,所 以到运动结束时肌肉中 CP 的浓度近乎不变。 (2) 大强度运动(75%最大摄氧量)时 CP 积极参与 ATP 的再 合成,运动结束时还可以剩余 20%。 (3) 极大强度运动时,CP 的消耗极为迅速,5-15 秒可基本排 空。 三、生物氧化 1.概念:是指物质在体内氧化生成二氧化碳和水,并释放出能 量的过程。 2.生物氧化中水的生成 (1)生物氧化中水的生成是通过呼吸链来完成的。 (2) 呼吸链:线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按照 一定顺序,形成一个连续反应的生物氧化体系结构,称呼吸链。NADH +氧化呼吸链,FADH2(琥珀酸氧化呼吸链)。 (3)生物氧化的一般过程 各种能源物质在体内的生物氧化经历大约三个阶段:首先是 糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶 A;第二阶段 P31 3.生物氧化中 ATP 的合成 (1)底物水平磷酸化:代谢过程中由于代谢物脱氢或脱水, 引起分子内能量重新分布可产生高能化合物。 在无氧代谢供能为主的运动中,肌肉收缩所需的 ATP 主要是以底 物水平的磷酸化方式合成。 (2)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,称为氧化磷酸化。 细胞内 ATP 生成的主要方式是氧化磷酸化。 (3)P/O 比值:是指在 ATP 形成时,每消耗 1 摩尔氧原子所 消耗无机磷的摩尔数。 板书 多媒 体课 件 例如:糖酵解过 程中,第一个产 生 ATP 步骤: 甘油酸-1,3- 二磷酸在酶的 催化下,将高能 磷酸根转给 ADP 生成 ATP, 本身转变为甘 油酸- 3 - 磷 酸。 例如,三羧酸循 环中有四次脱 氢,其中 3 次是 经呼吸链 NADH 氧化,可 产 生 9 分 子 ATP,1 次是经 呼吸链 FADH2 氧化,生成两个 ATP。 作 业 与 课 堂 练 习 作业: 1、概念:生物氧化、呼吸链、氧化磷酸化、底物水平 磷酸化、P/O 2、简述 ATP 的再合成途径有哪些? 3、简述 CP 的生物学功能以及在运动中的供能特点? 课堂练习:运动生物化学习题集 1、思考讨论 2、个别或集体 回答、评价 10 本课教学 小结
山东理工大学教案第4次课教学课型:理论课口实验课口习题课口实践课技能课口其他口主要教学内容(注明*重点#难点):第二章糖质代谢与运动第一节糖质概述、糖质的概念二、糖质的化学组成三、糖质的分类四、糖质的生物学功能第二节糖的分解代谢糖的无氧代谢1、糖酵解的概念2、糖的无氧代谢过程3、糖酵解的生理意义二、糖的有氧代谢过程。1、代谢过程2、ATP的生成3、糖有氧代谢的生理意义教学目的要求:通过本次课的教学,使学生理解和掌握糖质的概念、分类及主要的生物学功能。重点掌握糖的无氧代谢和糖的有氧代谢过程。学生初步了解糖酵解基本过程与ATP合成以及在运动训练中的意义。教学方法和教学手段:教学方法:本次课主要是通过课堂讲授为主,中间结合对学生提问、讨论等教学形式。教学手段以板书和多媒体课件相结合。讨论、思考题、作业:1、概念:糖酵解、三羧酸循环2、简述糖的无氧代谢过程并用图示说明?3、简述糖的有氧代谢过程?4、请用图示说明三羧酸循环的过程及产生ATP情况?参考资料:《运动训练的生化原理》北京体育大学出版社。《普通生物化学》郑集主编,高等教育出版社。12
12 山 东 理 工 大 学 教 案 第 4 次课 教学课型:理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其他□ 主要教学内容(注明 *重点 # 难点): 第二章 糖质代谢与运动 第一节 糖质概述 一、糖质的概念 二、糖质的化学组成 三、糖质的分类 四、糖质的生物学功能 第二节 糖的分解代谢 一、糖的无氧代谢 1、糖酵解的概念 2、糖的无氧代谢过程 3、糖酵解的生理意义 二、糖的有氧代谢过程。 1、代谢过程 2、ATP 的生成 3、糖有氧代谢的生理意义 教学目的要求: 通过本次课的教学,使学生理解和掌握糖质的概念、分类及主要的生物学功能。重点掌握 糖的无氧代谢和糖的有氧代谢过程。学生初步了解糖酵解基本过程与 ATP 合成以及在运动训练 中的意义。 教学方法和教学手段: 教学方法:本次课主要是通过课堂讲授为主,中间结合对学生提问、讨论等教学形式。 教学手段以板书和多媒体课件相结合。 讨论、思考题、作业: 1、概念:糖酵解、三羧酸循环 2、简述糖的无氧代谢过程并用图示说明? 3、简述糖的有氧代谢过程? 4、请用图示说明三羧酸循环的过程及产生 ATP 情况? 参考资料: 《运动训练的生化原理》北京体育大学出版社。 《普通生物化学》郑集主编,高等教育出版社
教学教学时教学过程与教学内容手段间组织与方法第二章糖质代谢与运动第一节糖质概述一、糖质的概念板书糖质是一类含有多羟基醛或多羟基酮的化合物的总称。例如,葡萄糖是多羟基的醛,果糖是多羟基的酮。二、糖质的化学组成多媒1、结合运动实糖是由碳、氢、氧三种元素组成,通常可用Cm(H2O)n表示,30践思考问题体课其中,氢氧原子数之比为2:1,和水相同,所以习惯称糖为碳水化件2、学生根据实合物,但有些特例,如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)但不是际回答问题糖,而鼠李糖(C6H13O5)、脱氧核糖(C5H10O4)确是糖。3、讨论形式三、糖质的分类1、单糖:凡是不能水解成更简单形式的糖称为单糖。一般含3一7个碳原子。如内糖,丁糖,戊糖,已糖等,最重要的己糖主要有葡萄糖、果糖等。2、寡糖:又称低聚糖,由2一10个单糖分子缩合而成。主要包括麦芽糖、蔗糖、乳糖。3、多糖:是油多个单糖分子缩合而成的高分子有机物。其中植物多糖包括淀粉、纤维素,动物多糖主要是糖原。四、糖质的生物学功能1、储存和提供能量。1g糖--CO+H20O+4千卡热量做为供能物质的三大特点:分解快、效率高、耗氧少。板书2、具有节约蛋白质的作用。蛋白质主要功能是维持和修复组织,以及满足机体生长需要,很少起供能作用。但当体内糖储量下降时,蛋白质则参与糖的合成代谢,这样会引起蛋白质调节功能的下降,导致运动能力降低,多媒所以保证体内糖储备,就可以减少蛋白质在运动时的消耗。体课3、糖可以促进脂肪的彻底分解。件脂肪一一脂肪酸一一氧化一一乙酰辅酶A葡萄糖一一氧化分解一一草酰乙酸而他们时进入三羧酸循环的两重要物质,如果体内糖储备由于疾病(糖尿病)或运动时而下降,则脂肪代谢的中间产物乙酰辅酶A必然堆积,从而形成酮体,可导致酮体中毒,所以葡萄糖有抗生酮作用。长跑运动结束后,呼出的气体有异味,就有酮体的味道。板书4、糖是中枢神经系统的主要燃料。30第二节糖的分解代谢一、糖的无氧代谢1、糖酵解概念:人体在氧供应不足的条件下,糖原或葡萄糖经过许多中间步骤,最后分解成乳酸及产生少量能量的过程,因它与酵13
13 教学过程与教学内容 教学 手段 教学 组织与方法 时 间 第二章 糖质代谢与运动 第一节 糖质概述 一、糖质的概念 糖质是一类含有多羟基醛或多羟基酮的化合物的总称。 例如,葡萄糖是多羟基的醛,果糖是多羟基的酮。 二、糖质的化学组成 糖是由碳、氢、氧三种元素组成,通常可用 Cm(H2O)n 表示, 其中,氢氧原子数之比为 2:1,和水相同,所以习惯称糖为碳水化 合物,但有些特例,如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)但不是 糖,而鼠李糖(C6H13O5)、脱氧核糖(C5H10O4)确是糖。 三、糖质的分类 1、单糖:凡是不能水解成更简单形式的糖称为单糖。一般含 3 -7 个碳原子。如丙糖,丁糖,戊糖,己糖等,最重要的己 糖主要有葡萄糖、果糖等。 2、寡糖:又称低聚糖,由 2-10 个单糖分子缩合而成。主要包 括麦芽糖、蔗糖、乳糖。 3、多糖:是油多个单糖分子缩合而成的高分子有机物。其中植 物多糖包括淀粉、纤维素,动物多糖主要是糖原。 四、糖质的生物学功能 1、储存和提供能量。 1g 糖――CO+H2O+4 千卡热量 做为供能物质的三大特点:分解快、效率高、耗氧少。 2、具有节约蛋白质的作用。 蛋白质主要功能是维持和修复组织,以及满足机体生长需要, 很少起供能作用。但当体内糖储量下降时,蛋白质则参与糖的合 成代谢,这样会引起蛋白质调节功能的下降,导致运动能力降低, 所以保证体内糖储备,就可以减少蛋白质在运动时的消耗。 3、糖可以促进脂肪的彻底分解。 脂肪――脂肪酸――氧化――乙酰辅酶 A 葡萄糖――氧化分解――草酰乙酸 而他们时进入三羧酸循环的两重要物质,如果体内糖储备由于疾 病(糖尿病)或运动时而下降,则脂肪代谢的中间产物乙酰辅酶 A 必然堆积,从而形成酮体,可导致酮体中毒,所以葡萄糖有抗 生酮作用。 长跑运动结束后,呼出的气体有异味,就有酮体的味道。 4、糖是中枢神经系统的主要燃料。 第二节 糖的分解代谢 一、糖的无氧代谢 1、糖酵解概念:人体在氧供应不足的条件下,糖原或葡萄糖经过许 多中间步骤,最后分解成乳酸及产生少量能量的过程,因它与酵 板书 多媒 体课 件 板书 多媒 体课 件 板书 1、结合运动实 践思考问题 2、学生根据实 际回答问题 3、讨论形式 30 30’
母菌生醇发酵相似,故称为糖的无氧酵解,简称糖酵解。2、糖酵解的基本过程问题:(1)从葡萄糖或糖原生成1,6-二磷酸果糖(1)糖酵解过程(2)丙糖磷酸的生成与互变。(1,6-二磷酸果糖至3-磷酸甘油醛在何部位进行?的生成)板书(2)从G1,6-(3)3-磷酸甘油醛至丙酮酸的生成二磷酸果糖消耗(4)丙酮酸还原生成乳酸。多少ATP?消耗多媒ATP的作用是什体课么?件(3)1分子1,6-二磷酸果糖可生成多少分子3一磷酸甘油醛?(4)3一磷酸甘油醛至丙酮酸可通过底物水平磷酸化合成多少ATP?(5)丙酮酸生成乳酸的化学本质是什么?H来自何处?(6)根据代谢过程特点概括糖酵解的定义。(7)糖酵解过程可净产生多少ATP?3、糖酵解过程ATP的合成G-→2HL+2ATPGn-1-2HL+3ATP4、糖酵解在运动训练中的意义糖酵解是短时间(30-90秒)激烈运动时肌肉获得能量的重要来源。举例说明也是中长跑、游泳、球类等项目运动员完成加速和冲刺时,能量的主要来源。运动时,机体总是处于相对缺氧状态,并随运动强度的增大而增加,尽管运动时呼吸和循环速率加快,但仍远远不能满足体内组织对氧的需要,亦即肌肉的工作处于极度缺氧的条件下进行,显然,随着ATP、CP消耗增加,糖酵解过程加强,肌糖原迅速分解生成乳酸,参与运动时能量供应,成为维持极量运动时重要能量来源。14
14 母菌生醇发酵相似,故称为糖的无氧酵解,简称糖酵解。 2、糖酵解的基本过程 (1)从葡萄糖或糖原生成 1,6-二磷酸果糖 (2)丙糖磷酸的生成与互变。(1,6-二磷酸果糖至 3-磷酸甘油醛 的生成) (3)3-磷酸甘油醛至丙酮酸的生成 (4)丙酮酸还原生成乳酸。 3、糖酵解过程 ATP 的合成 G→2HL+2ATP Gn-1→2HL+3ATP 4、糖酵解在运动训练中的意义 糖酵解是短时间(30-90 秒)激烈运动时肌肉获得能量的重要来源。 也是中长跑、游泳、球类等项目运动员完成加速和冲刺时,能量的 主要来源。运动时,机体总是处于相对缺氧状态,并随运动强度的 增大而增加,尽管运动时呼吸和循环速率加快,但仍远远不能满足 体内组织对氧的需要,亦即肌肉的工作处于极度缺氧的条件下进行, 显然,随着 ATP、CP 消耗增加,糖酵解过程加强,肌糖原迅速分解 生成乳酸,参与运动时能量供应,成为维持极量运动时重要能量来 源。 板书 多媒 体课 件 问题: (1)糖酵解过程 在何部位进行? (2)从 G→1,6- 二磷酸果糖消耗 多 少 ATP?消耗 ATP 的作用是什 么? (3)1 分子 1,6- 二磷酸果糖可生 成多少分子 3-磷 酸甘油醛? (4)3-磷酸甘油 醛至丙酮酸可通 过底物水平磷酸 化合成多少 ATP? (5)丙酮酸生成 乳酸的化学本质 是什么?H 来自何 处? (6)根据代谢过 程特点概括糖酵 解的定义。 (7)糖酵解过程 可 净 产 生 多 少 ATP? 举例说明
二、糖的有氧氧化1、概念板书葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化分解,生成二氧化碳和水,同时释放出大量能量的过程,称为糖的有氧氧化。302、糖的有氧氧化过程(三个阶段)多媒(1)葡萄糖或糖原氧化分解为内酮酸。体课这一阶段的反应过程与糖酵解完全相同,唯一不同的是产生能件量不同。因为在氧气充足下,NADH十H被氧化生成水,而不是使丙酮酸还原为乳酸。偶连着3个ATP的生成,所以,此阶段比糖酵解多生成3个ATP。(2)丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶A。丙酮酸进入线粒体后,经丙酮酸脱氢酶系催化,进行脱氢和脱羧,这一阶段脱下的氢是通过呼吸链与氧化合成水,并偶连着3个ATP的产生。(3)乙酰辅酶A进入三羧酸循环。三羧酸循环:在线粒体中,乙酰辅酶A先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,最终转化为二氧化碳和水。由于循环首先生成的是含有三个羧基的柠檬酸,故称三羧酸循环,又称柠檬酸循环。循环过程中有4次脱氢反应,其中三次是由NADH呼吸链完成,一次是由FADH2完成。联想已学过的氧化途径两条呼吸链15
15 二、糖的有氧氧化 1、概念 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 时释放出大量能量的过程,称为糖的有氧氧化。 2、糖的有氧氧化过程(三个阶段) (1)葡萄糖或糖原氧化分解为丙酮酸。 这一阶段的反应过程与糖酵解完全相同,唯一不同的是产生能 量不同。因为在氧气充足下,NADH+H +被氧化生成水,而不是使 丙酮酸还原为乳酸。偶连着 3 个 ATP 的生成,所以,此阶段比糖酵 解多生成 3 个 ATP。 (2)丙酮酸进入线粒体氧化脱羧生成乙酰辅酶 A。 丙酮酸进入线粒体后,经丙酮酸脱氢酶系催化,进行脱氢和脱 羧,这一阶段脱下的氢是通过呼吸链与氧化合成水,并偶连着 3 个 ATP 的产生。 (3)乙酰辅酶 A 进入三羧酸循环。 三羧酸循环:在线粒体中,乙酰辅酶 A 先与草酰乙酸缩合成 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, 最终转化为二氧化碳和水。由于循环首先生成的是含有三个羧基的 柠檬酸,故称三羧酸循环,又称柠檬酸循环。 循环过程中有 4 次脱氢反应,其中三次是由 NADH 呼吸链完 成,一次是由 FADH2 完成。 板书 多媒 体课 件 联想已学过的 氧化途径两条 呼吸链 30