运动生物化学(2.1.2)--磷酸原系统供能能力的评定

一、名词解释：1、运动生物化学：研究体育运动对机体化学组成、化学变化的影响规律以及这些影响和运动能力的关系。

2、必需氨基酸：人体自身不能合成或合成速率低不能满足人体需要，必须从食物中摄取进行补充的氨基酸3、必需脂肪酸：维持哺乳动物正常生长所必需，但机体自己不能合成，必须依赖食物供应的不饱和脂肪酸，称之为必需脂肪酸。

4、蛋白质：由许多氨基酸通过肽键连接而形成的高分子有机化合物。

5、糖异生：非糖物质在肝脏内转变为葡萄糖和糖原的过程。

6、二肽：两个氨基酸由一个肽键连接形成的化合物。

7、酶：是生物细胞产生的具有催化功能的蛋白质。

8、酶活性：酶所具有的催化能力。

9、同工酶：在生化中把催化相同反应，而催化特性、理化性质及生物学性质不同的一类酶。

10、激素：由内分泌细胞合成并分泌的化学物质。

11、生物氧化：有机物质在生物体细胞内氧化分解产生CO2和H2O并释放出大量能量的过程。

12、底物水平磷酸化：指在物质分解代谢过程中，代谢物脱氢后，能量在分子内部重新分布，形成高能磷酸化合物，然后将高能磷酸基团转移到ADP形成ATP的过程。

13、氧化磷酸化：在生物氧化过程中，代谢物脱下的氢经呼吸链氧化生成水时，所释放出的能量用于ADP磷酸化生成ATP的过程。

14、糖酵解：糖原和葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸，并合成ATP的过程称为糖的无氧代谢。

15、三羧酸循环：由乙酰CoA和草酰乙酸缩合生成含三个羧基的柠檬酸，反复进行脱氢、脱羧，又生成草酰乙酸的重复循环反应的过程。

16、脂肪动员：储存在皮下或腹腔的脂肪组织中的脂肪，在脂肪酶的作用下分解为脂肪和甘油，并释放入血以供其他组织氧化利用，这个过程称之为脂肪动员。

17、β—氧化：脂肪酸氧化分解时，其碳链的断裂是在β—位碳原子处发生。

18、酮体：脂肪酸在肝内分解氧化时的特有的中间代谢产物。

19、氨基酸代谢库：经食物消化、吸收的氨基酸（外源性氨基酸）与体内组织蛋白质降解产生的氨基酸（内源性氨基酸）混合在一起，分布与体内各处。

中国体育教练员２０２０年第２８卷第４期运动生化监控运动员体能训练生化分析杨　玲１，　吴庆悦２，　郭　莹２，　林文 ２（１．韶关学院，广东韶关５１２００５；２．广州体育学院，广东广州５１０５００）摘　要　从运动生物化学角度分析运动员的体能训练，认为运动员的体能强弱主要体现在能量（三磷酸腺苷，即ＡＴＰ）的含量及其转换速率。

教练员可根据人体三大能量供应系统的特点与规律，合理安排运动强度与时间，运用血乳酸生化指标进行科学监控，提高运动员体能训练的效率。

关键词　体能训练；ＡＴＰ；血乳酸；能量 体能是运动员取得优异运动成绩的基础，是运动员的基本运动能力，还是运动员提高技战术水平和创造优异成绩所必需的各种运动能力的综合。

体能的生物化学物质基础是机体能量储存和供应能力。

本文从运动生物化学的角度分析运动员体能的生化基础，为科学的体能训练提供理论依据。

１　体能取决于人体能量１．１　体能与能量良好的体能有利于运动员技战术水平的提高，使机体各器官尽快适应外界环境，预防运动损伤，延长运动寿命。

机体的任何运动方式都是由骨骼肌收缩引起的，而肌肉收缩需要消耗大量的能量［１］。

骨骼肌运动的唯一直接能量就是三磷酸腺苷（ＡＴＰ），ＡＴＰ的存量及转换能力决定了运动员的体能。

一般来说，人体内的ＡＴＰ含量很少，只能供给０．５～０．８ｓ的最大强度运动。

ＡＴＰ含量虽少但转换速率快，在大强度运动中，磷酸肌酸（ＣＰ）被立即动员，ＣＰ将其高能磷酸化学键转给ＡＤＰ（二磷酸腺苷）合成ＡＴＰ，由ＡＴＰ直接向骨骼肌供能［２］。

人体ＡＴＰ－ＣＰ的总储量也很少，一般供应５～７ｓ的最大强度运动。

１０～１２０ｓ的运动逐步动员糖酵解供能系统（乳酸能供能系统），较长时间的运动则需要有氧氧化供能系统供能（图１）。

人体通过糖酵解、有氧氧化产生大量的热能，用于ＡＴＰ的合成，维持骨骼肌中ＡＴＰ的正常含量，少部分以热的形式散发，维持身体的正常体温［３］。

人体内的ＡＴＰ－ＣＰ储量越丰富，糖酵解和有氧氧化供能系统能力越强，表现出来的各项体能就越好。

1.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，最后生成乳酸的过程称为糖酵解。

2.糖的有氧化氧化：葡萄糖或糖原在氧气在氧气供应充足的条件下氧化分解，生成水和二氧化碳，同时释放大量能量的过程。

3.三羧酸循环：在线粒体中，从乙酰胆碱的乙酰基与草酰乙酸缩合成柠檬酸开始，再经过一系列酶促反应，最后生成草酰乙酸。

再重复上述过程，形成一个连续的，不可逆的循环反应。

由于循环的起始物具有三个羧基的柠檬酸，故称三羧酸循环。

4.糖异生作用：体内由非糖物质转化为葡萄糖或糖原的过程，称为糖异生作用。

5.半时反应：运动中消耗的物质，在运动后的恢复期中，数量增加至运动前数量的一半所需的时间称为半时反应；而运动中产生的有害物质，在运动后的恢复期中，数量减少一半时所需要的时间也称为半时反应。

6.脂肪酸β氧化：脂肪胆碱进入线粒体后，经历多次β-氧化作用而逐步降解成多个乙酰胆碱。

每次β-氧化作用包括脱氢、水化、再脱氢、硫解四个连续的反应过程。

7.必需氨基酸：机体无法自身合成必须由食物途径获得的氨基酸8种。

8.非必需氨基酸：指在机体内可以合成，并非必须从食物摄取的氨基酸，有一些可以通过糖代谢的中间产物转化而来。

9.外源性蛋白质：主要是指可以通过食物途径获得的蛋白质。

10.器官水平调节：多细胞生物出现了内分泌细胞之后，分泌细胞所分泌的激素对物质代谢的调控成为器官水平代谢的重要方式。

激素作用于靶细胞和靶器官，或改变期中某些酶的催化活性和数量，从而调节代谢过程的速度。

11.细胞水平调节：从单细胞生物到高等动物都具有的一种原始调节方式，这种调节方式是通过细胞内某些物质浓度的变化，是某些酶的活性或数量改变，从而调节代谢过程的速度。

12.整体水平调节：神经系统通过释放神经递质，可直接影响组织之中的代谢，或影响内分泌腺的活动，改变激素分泌的速度，从而间接地对整体的代谢进行中和调节。

1.酶催化反应的特点具有：高效性、高度专一性、可调控性、不稳定性。

《运动生物化学》习题集绪论一. 名词解说运动生物化学：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理的特色与规律，研究运动惹起体内分子水平适应性变化及其机理的一门学科。

二. 是非判断题1、人体的化学构成是相对稳固的，在运动的影响下，一般不发生相应的变化。

（错）三. 填空题1 、运动时人体内三个主要的供能系统是 _______________ ＿、 _______________ ＿、_______________ ＿。

（磷酸原系统、糖酵解系统、有氧代谢系统）四. 单项选择题1.运动生物化学的一项重要任务是（A ）。

A. 研究运动对机体构成的影响B.说明激素作用体制C. 研究物质的代谢D.营养的增补五. 问答题1．运动生物化学的研究任务是什么1、运动生物化学的研究任务是什么答：（ 1）揭露运感人体变化的实质（2）评定和监控运感人体的机能（3）科学地指导体育锻炼和运动训练第一章物质代谢与运动概括一. 名词解说1、酶：酶是由生物细胞产生的、拥有催化功能和高度专一性的蛋白质。

酶拥有蛋白质的所有属性，但蛋白质不都拥有催化功能。

2、维生素：维生素是保持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物，人体不可以自己合成，一定由食品供应。

3、生物氧化：生物氧化是指物质在体内氧化生成二氧化碳和水，并开释出能量的过程。

实际上是需氧细胞呼吸作用中的一系列氧化- 复原反响，又称为细胞呼吸。

4、氧化磷酸化：将代谢物脱下的氢，经呼吸链传达最平生成水，同时伴有ADP磷酸化合成ATP的过程。

5、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。

6、呼吸链：线粒体内膜上的一系列递氢、递电子体按必定次序摆列，形成一个连续反响的生物氧化系统构造，称为呼吸链。

二、是非判断题1、酶是蛋白质，可是全部的蛋白质不是酶。

2、经过长久训练能够提升酶活性、增添酶含量。

7、 CP是骨骼肌在运动过程中的直接能量供应者。

《运动生物化学》参考资料一、名词解释：1、半时反应：是指恢复运动时消耗物质二分之一所需的时间。

2、必需氨基酸：机体无法自身合成必须由食物途径获得的氨基酸称之为必需氨基酸。

3、生物氧化：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。

4、氧化磷酸化：在生物氧化的过程中，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，成为氧化磷酸化。

5、能量氨基酸：支链氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸三种必需氨基酸，在运动中起到重要供能作用，称为能量氨基酸。

6、过度训练：是一种常见的运动性疾病，即由不适宜训练造成的运动员运动性疲劳积累，进而引发运动能力下降，并出现多种临床症状的运动性综合征。

7、尿肌酐系数：是指24小时每公斤体重排出的尿肌酐的毫克数。

8、必需脂肪酸：人体不能自行合成，必须从外界摄取以完成营养的需要，称为必须脂肪酸。

9、同工酶：人体内有一类酶，它们可以催化同一化学反应，但催化特性、理化性质及生物学性质均有所不同，这一类酶称为同工酶。

10、限速酶：催化能力较弱，对整个代谢过程的反应速度起控制作用的酶称为限速酶。

11、兴奋剂：竞赛运动员用任何形式的药物或非正常量或非正常的途径摄入生理物质，企图以人为的和不正当的方式提高他们的竞赛能力即为兴奋剂。

12、激素：激素是内分泌细胞合成的一类化学物质，这些物质随着血液循环于全身，并对一定的组织或细胞发挥特殊的效应。

13、酮体：在某些组织如肝细胞内脂肪酸氧化并不完全，生成的乙酰CoA有一部分转变成乙酰乙酸、β—羟丁酸和丙酮，这三种产物统称为酮体。

14、超量恢复：在一定范围内，运动中消耗的物质运动后恢复时超过运动前数据量的现象。

15、运动性疲劳：机体生理过程中不能维持其机能在特定水平上（或不能维持稳定的运动强度）。

16、血糖：血液中的葡萄糖称为血糖。

17、支链氨基酸：是亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的统称。

二、简答题：（参考答案）1、影响酶促反应的因素。

年　月总第 期20186187排球运动员供能特点及磷酸原代谢能力评定张　晨，赵　靓（北京体育大学，北京　100084）中图分类号：G842 文献标识码：A 文章编号：1674-151X（2018）06-041-02投稿日期：2018-04-06作者简介：张晨（1993—），在读硕士研究生。

研究方向：排球运动训练。

1　排球运动特点排球作为一项高强度的隔网对抗性运动项目，无论是发起强有力的进攻还是进行有质量的防守，都对运动员的体能要求有着较高的标准，尤其是比赛中节奏的千变万化，更要求运动员具备良好的身体素质。

这种身体素质发挥的前提就是要有合理的能量补充计划。

因此，在排球比赛中，除了需要教练员运筹帷幄的临场指挥才能，运动员良好、及时的能量补充也是主导比赛结果的一项重要因素。

2　排球运动员的供能特点在排球运动中，有氧代谢能力和无氧代谢能力与运动强度、运动负荷、运动时间等因素都有着密切的关系。

排球运动项目是以有氧系统供能为主的运动项目，既有中低强度也有高强度，是以有氧供能为基础，结合无氧供能（糖酵解系统和磷酸原）的一种特殊类型的运动。

在排球比赛中，运动员的心率大多数都保持在100～120b/min，说明它具备由低到中等强度的、以有氧运动为主的基本特征。

此外，一场排球比赛通常要持续2～3h，需要运动员具备高超的击球技巧和优秀的弹跳力，比赛呈现出有节奏性的、长时间的间歇性运动，运动形式呈现多样性，传球、垫球、扣球、发球和拦网等技术要求短促而有力的高爆发强度。

慢跑、准备姿势、判断移动等动作只需要较低的强度。

高水平的排球运动员通常同时需要具备良好的有氧代谢能力和无氧代谢能力。

排球比赛过程中出现激烈的回合球时，运动员的心率会达到160～180b/min，这么大的强度完全超出了有氧代谢系统的功能范围。

在当今的排球比赛中，往往只需要4～5s，2～3个回合就可以结束一个球的争夺，这种回合球出现的概率达75%以上。

以往的生理实验研究表明，4～5s内的高强度快速爆发力形式的运动，基本都是无氧系统供能的。

三大供能系统在训练检测中的应用1. 引言在运动训练和体能检测中，三大供能系统扮演着至关重要的角色。

了解和掌握这些供能系统的运作方式对于提高运动员的训练效果和检测精度至关重要。

本文将针对三大供能系统在训练检测中的应用展开探讨，并共享个人观点和理解。

2. 三大供能系统概述在运动中，我们的身体能够依靠三大供能系统来提供能量：磷酸能系统、糖酵解系统和有氧氧化系统。

这三大供能系统各自在不同运动强度和持续时间下发挥作用，协调作用使得运动员能够在不同运动环境下保持高效的运动表现。

2.1 磷酸能系统磷酸能系统是在高强度、短时间的运动中发挥作用的主要供能系统。

它通过分解肌酸磷酸来提供能量，这种能量供应方式持续时间短暂，但释放的能量非常迅速和强劲。

在短跑、举重等高强度、瞬间爆发的运动中，磷酸能系统是运动员获得动力和速度的主要来源。

2.2 糖酵解系统糖酵解系统则是在中等强度、中等时间持续的运动中发挥作用的主要供能系统。

它通过分解糖原和葡萄糖来产生能量，这种供能方式持续时间较长，能够持续为运动提供能量。

在篮球、足球等中长距离奔跑和高强度运动中，糖酵解系统的作用至关重要。

2.3 有氧氧化系统有氧氧化系统是在低强度、长时间的运动中发挥作用的主要供能系统。

它通过氧化脂肪和糖原来提供能量，持续时间较长，但释放的能量较低而稳定。

长跑、游泳等需要耐力和持续性运动时，有氧氧化系统是运动员的主要能量来源。

3. 三大供能系统在训练中的应用针对不同供能系统的特点，训练中需要有针对性地进行设计和安排，以促进不同供能系统的发展和提高。

理解三大供能系统在训练中的应用，可以帮助教练和运动员更好地制定训练计划和调整训练强度。

3.1 训练中的高强度爆发针对磷酸能系统的发展，训练中需要包括一些高强度、短时间的爆发性动作。

短跑、跳高、举重等训练项目可以有效地激活和提高磷酸能系统的供能能力，从而为运动员的爆发力和速度提供支持。

3.2 训练中的中等持续强度糖酵解系统的训练则需要在中等强度、中等时间持续的运动中进行。

阐述磷酸原系统及其供能特点
磷酸原系统是人体内重要的一种能量供应途径，主要以肌肉组织为主要代表。

其主要特点是高效、迅速、瞬时性强。

磷酸原（PCr）是一种高能化合物，可与ADP反应形成ATP，从而释放能量。

该反应由磷酸肌酸激酶（CK）催化，在肌肉组织中广泛存在。

当需要能量时，肌肉组织内的磷酸原系统首先得到启动，PCr与ADP 反应生成ATP，提供即时的、高效的能量。

与无氧糖酵解相比，磷酸原系统的供能速度更快、供能量更多。

在高强度、短时间的运动中，磷酸原系统是肌肉组织主要的供能途径。

例如，短跑、举重等运动都需要高强度的肌肉收缩，PCr的快速分解释放能量，能够满足肌肉的能量需求。

然而，磷酸原系统具有高度局限性，其储存量很小，只能维持短时间的高强度运动。

一般来说，磷酸原的储存量只能支持6-8秒的高强度运动，之后就需要依靠其它能量供应途径。

因此，在长时间、低强度的运动中，磷酸原系统的供能作用相对较小。

综上所述，磷酸原系统是人体内重要的一种能量供应途径，具有高效、迅速、瞬时性强等特点。

然而，其储存量有限，只能支持短时间的高
强度运动。

在长时间、低强度的运动中，需要依靠其它能量供应途径。

依据磷酸原供能系统训练方法的监控原则,并结合实践课的指标测试磷酸原供能系统是人体在高强度活动中提供能量的主要途径之一。

为了有效地进行磷酸原供能系统的训练，我们需要遵循一些监控原则，以确保训练的有效性和安全性。

首先，对于磷酸原供能系统的监控，我们需要关注训练强度和持续时间。

高强度的训练可以有效地激活磷酸原供能系统，但过度训练可能导致过度疲劳和受伤。

因此，我们需要根据个体的体能水平和目标制定合适的训练强度和持续时间。

在实践课中，我们可以通过测量每次训练的心率和感知疲劳程度来监控训练的强度和持续时间是否合适。

其次，训练间歇时间的监控也是重要的原则之一。

适当的间歇时间可以让磷酸原供能系统有足够的时间恢复和重新合成ATP（三磷酸腺苷），以保证训练能够持续高强度进行。

但如果间歇时间过长，将会减少磷酸原供能系统的训练效果。

在实践课中，我们可以通过计时来监控训练的间歇时间，确保每次训练的间歇时间在合理范围内。

此外，训练的目标和进展也需要被监控。

磷酸原供能系统的训练可以提高肌肉的爆发力和耐力，改善身体的协调性和快速反应能力。

我们需要设定明确的训练目标，并定期进行测试，以测量训练的进展。

在实践课中，我们可以通过进行爆发力和耐力的测试，比如短跑和纵跳测试，来监控训练的目标和进展。

最后，安全性也是磷酸原供能系统训练监控的重要原则之一。

我们需要确保在进行高强度活动时，身体状态良好，没有明显疾病，尤其是心血管疾病等。

在实践课中，我们需要进行身体检查，并遵循合理的热身和放松的步骤，以减少受伤的风险。

综上所述，磷酸原供能系统的训练监控原则包括监控训练强度和持续时间、监控训练间歇时间、监控训练的目标和进展以及确保训练的安全性。

通过实践课中的指标测试，我们可以有效地监控磷酸原供能系统的训练效果和安全性，从而指导我们更科学地进行训练。