最新第五章运动时骨骼肌的代谢调节和能量利用-PPT文档.ppt
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1、,一 运动时物质代谢的相互联系,三大能源物质氧化分解的共同规律: 乙酰辅酶A是三大能源物质分解代谢共同的 中间产物; 2.三羧酸循环是三大能源物质分解代谢最终的 共同途径; 3.三大能源物质氧化分解释放的能量均储存在 ATP 的高能磷酸键中。,三大能源物质间代谢的联系:通过中间代谢产物和共同 的代谢途径联系,可相互转化。,6-Pi-G,1-Pi-G+UTP,UDPG(G供体)+糖原引物,糖原,6-Pi-G,6-Pi-F,1,6-2Pi-F,磷酸二羟丙酮,丙酮酸 (线粒体),乳酸(2ATP),乙酰辅酶A,TAC (212ATP),6H2O+6CO2+38ATP,FA、非必须aa等,G,-ATP,
2、-ATP,-ATP,22ATP+2NADH,LDH,丙酮酸脱氢酶 2NADH,+草酰乙酸,激酶,激酶,葡萄糖的代谢,脂代谢:,脂肪,合成代谢 (脂肪细胞),分解代谢:脂肪细胞内的称为脂肪动员,G 磷酸二羟丙酮 a-Pi-甘油,FA 酯酰辅酶A,脂肪,脂 肪 酶,甘油 (肝、肾),FA,a-Pi-甘油,磷酸二羟丙酮,G(糖异生),H2O+CO2+22ATP,活化、进入线粒体,乙酰辅酶A,TAC,酮体 (肝脏),B-氧化,蛋白质代谢:,Pr,合成代谢,分解代谢,DNA mRNA Pr,分 解 为 氨 基 酸,脱氨基,脱羧基,联合脱氨基,嘌呤核苷酸循环,NH3,a- 酮酸,胺(组胺、5-羟色胺等),
3、CO2,尿素,H2O+CO2,转录,翻译,糖、酮体,非必须氨基酸,鸟氨酸循环(肝脏),丙酮酸,乙酰辅酶A,NADH+H+,NAD+,CO2,乙酰辅酶A进入三羧酸循环(线粒体),2,TCA,FAD,NAD+,NADH+H+,草酰乙酸,NADH+H+,CO2,脂酰辅酶A的氧化,脂肪酰辅酶A的氧化过程发生在脂肪酰基的-碳原子上,最终将-碳原子氧化成一个新的羧基,故称-氧化。,每一次-氧化包括: 脱氢、水化、再脱氢、硫解四步。,氨基酸的联合脱氨基作用,联合脱氨基作用包括转氨基作用和氧化脱氨基本作用两个阶段。,转氨基作用,脱氨基作用,嘌呤核苷酸循环是在骨骼肌、心肌普遍存在的脱氨基方式。,2NH3+CO2
4、+3ATP+3H2O,CO(NH2)2+2ADP+AMP+2Pi+PPi,鸟氨酸循环,肝脏,每次循环有两个氨基和一个二氧化碳结合生成尿素。,二 运动时物质代谢的调节,机体的物质代谢是在一定的调节机制下实现的: 细胞水平:通过某些物质浓度的变化调节酶活性; 器官水平:内分泌器官分泌的激素调节,改变代谢 物的浓度,改变酶的活性; 整体水平:神经系统的调节,既可通过内分泌调节 也可直接调节组织细胞的代谢。 器官水平和整体水平通过细胞水平发挥作用的。,(一) 运动时无氧代谢的调节,1 骨骼肌磷酸原代谢的调节 CP + ADP Cr + ATP 2ADP ATP + AMP AMP + H2O IMP
5、+ NH4 CK:ATP 、ADP 、Pi、H ATP/ADP 都可激活CK。 MK:ADP 、ATP/ADP 可激活MK.,CK,MK,代谢调节的结果:ATP变化小,CP接近耗竭。,+,+,2 骨骼肌糖酵解代谢的调节 主要靠关键酶(磷酸化酶、己糖激酶、磷酸果糖激酶 及乳酸脱氢酶等)的调节。 1)磷酸化酶:分解糖原的酶,有两种存在形式,磷酸 化酶a(高活性,少)和磷酸化酶b(低活性,多)。 提高磷酸化酶b活性的因素:无机磷酸盐/1-Pi-G、 Pi、 5-AMP升高; 抑制磷酸化酶b活性的因素:ATP、ADP和6-Pi-G; 促进b转变为a的因素:Ca2+升高,肾上腺素。,代谢物,钙离子和肾上
6、腺素,+,+,磷酸化酶激酶,高活性磷酸化酶b,低活性磷酸化酶b,高活性磷酸化酶a,糖原磷酸化酶活性的调节,2)己糖激酶的调节 6-Pi-G是其作用的产物,反过来抑制其活性。 3)果糖磷酸激酶(糖酵解限速酶)的调节 提高PFK活性的因素: AMP、ADP、6-Pi-F和Pi、PH升 高、NH4+等; 抑制PFK活性的因素:ATP、CP、柠檬酸和PH下降。 4)乳酸脱氢酶的调节 LDH1:心肌型,慢肌纤维中活性较高,催化乳酸生成 丙酮酸,活性受丙酮酸抑制; LDH5:骨骼肌型,快肌纤维中活性较高,催化丙酮酸 生成乳酸,活性不受丙酮酸和乳酸抑制。,(二) 运动时有氧代谢的调节,运动时机体通过有氧代谢
7、方式获得能量增加,有氧 代谢的调节主要受组织供氧量和可供肌肉利用的能 源物质含量的调节:运动强度较大时,氧的供应和 利用是主要影响因素;运动时间较长时,能源物质 的供应和利用是影响的主要因素。,首先,骨骼肌细胞利用肌糖原供能,运动时骨骼肌 细胞内的钙离子升高及血浆中肾上腺素升高可使磷 酸化酶活性增加,利于骨骼肌内糖原的分解。 当运动时间较长时,肌细胞内糖原含量减少开始摄 取和利用血糖,有利因素为: 1)当细胞内钙离子浓度升高时,促进细胞膜对G的 转运; 2)运动肌血流增加,血中胰岛素作用加强,促进 肌细胞吸收G; 3)细胞内G利用加快有利于血糖进入到肌细胞内。,1 运动时糖利用的调节,肝葡萄糖
8、的生成和利用: 运动使肝糖原分解和糖异生作用加强,加速肝脏释 放G入血。其调节机制为: 1)运动时,儿茶酚胺和胰高血糖素既可以使肝糖原 分解加强,也可使糖异生作用加速; 2)血糖浓度降低引起肝脏中G浓度下降,激活了磷 酸化酶的活性,抑制了糖原合酶的活性; 3)当肝糖原储备减少,同时糖异生底物(甘油、乳 酸等)生成增加,加快了糖异生速率。,FA是安静、低强度和中等强度运动中机体的主要 能源物质。FA主要来源于骨骼肌细胞和脂肪组织分 解释放入血两个途径。 影响FA利用的因素有: 1)脂肪动员和脂解作用 调节脂肪酶活性的激素: 促进:儿茶酚胺、胰高血糖素、生长激素、糖皮质 激素等; 抑制:胰岛素。
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