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教学重点、难点

物质代谢与运动概述；

糖代谢与运动；

脂代谢与运动；

蛋白质代谢与运动；

运动时骨骼肌的代谢调节与能量利用；

运动性疲劳及恢复过程的生化特点；

主要参考资料

1．张蕴琨、丁树哲.运动生物化学.北京：

高等教育出版社，2006年.

2．张爱芳.实用运动生物化学.北京：

北京体育大学出版社，2005年.

3．许豪文.运动生物化学概论.北京：

高等教育出版社，2001年.

4．冯美云.运动生物化学.北京：

人民体育出版社，1999年.

5．许豪文、冯炜权、王元勋.运动生物化学.北京：

高等教育出版社，1998年.

XX学院教案（章节备课）

授课题目〔章节〕

绪论

授课类型

理论课

授课时间

第1周共2学时

教学目的及要求：

理解运动生物化学的概念，研究任务，发展、现状及展望；

了解运动生物化学在体育科学中的地位；

激发学生学习本学科的兴趣；

使学生树立整体观、动态观，用辩证的思维去看待生命、看待运动中的人体。

教学重点和难点：

重点：

运动生物化学的概念。

难点：

运动生物化学的研究任务。

教学方法与手段：

教师语言讲授为主，引导、提问、图片展示为辅的教学方法和手段；

教学进程（含课堂教学内容、教学方法、师生互动、时间分配、板书设计等）：

第一部分：

新课导入〔10分钟，讲解法〕

通过介绍竞技体育和大众健身中出现的生化现象，导入本节内容。

第二部分：

新授课内容〔75分钟，教学方法：

讲解、提问、引导〕

一、运动生物化学的概念与任务

〔一〕运动生物化学的概念

1、生物化学：

是从分子水平来研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调解、及其在生命活动中的作用的一门科学。

2、运动生物化学：

是生物化学的一门分支学科，是生物化学在运动实践中的应用，是研究人体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调解的特点与规律，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。

〔二〕运动生物化学的任务

1、揭示运动人体变化的本质

运动生物化学从分子水平更微观、更透彻地揭示急性运动与慢性运动体内物质代谢及其调节的特点与规律，探讨人体化学组成与代谢能力对运动的适应性反应，分析改善和发展运动能力的分子机理，诠释与论证各种锻炼、训练方法的原理，从而阐明长期、系统的运动对于改

善人体健康水平、提高竞技能力的机制。

例如，运动可以减体脂、控体重；

力量训练增加肌肉蛋白质合成等。

2、评定和监控运动人体的机能

应用运动生化理论和相应的生化指标监测运动负荷、合理掌握运动强度和运动量、了解疲劳与恢复程度、评定训练和锻炼效果，使运动更科学，更符合运动者的实际，更具有针对性和高效性。

3、科学地指导体育锻炼和运动训练

应用运动生物化学理论指导运动，可提高运动的科学性和有效性，从而到达增强体质、增进健康、提高运动能力的目的。

例如，怎样进行适宜的锻炼防治慢性疾病的发生与发展；

如何采取合理的运动节奏和营养措施等加速运动疲劳的消除和机能的恢复等。

二、运动生物化学的发展与展望

19世纪初在基础医学和临床医学的研究中已涉及到一些运动生化的研究内容，如英国Berzelius〔1807〕的论文“肌肉的机器”中最早报道了肌肉收缩产生乳酸。

Chauveau〔1887〕研究报道了运动时血糖代谢的特点。

〔一〕发展

萌芽时期

。

早期

20世纪初成为一门单独的学科，此期对高能磷酸化合物的代谢、糖酵解和生物氧化等能量代谢的研究取得了重要进展。

20世纪50年代前后，运动生物化学专门研究机构的建立，使这一门学科从理论上的研究逐步做到面向运动实践。

中期

1968年在联合国科教文组织中的国际运动和体育联合协会的建议下，在比利时首都布鲁塞尔召开了有几十个国家代表参加的第1届国际运动生化会议，标志着进入成熟时期。

成熟期

〔二〕现状

1、分子生物学的发展及其大量的研究成果已渗透到运动生物化学研究的所有领域，相互促进，融为一体。

2、生物化学研究的巨大进步影响着运动生物化学。

〔三〕展望

当前及今后一段时间内，运动生物化学的研究必定发展的更快、更深入。

主要表达在两方面，一方面，在研究单个化学成分作用的基础上，更深入探讨机体化学组成之间的相互作用于运动能力关系。

另一方面，更深入探讨运动时代谢基质间、运动时代谢过程之间的相互关系。

三、学习运动生物化学的意义与方法

〔一〕运动生物化学的地位

运动生物化学是新兴的边缘学科，也是运动人体科学的重要组成部分，它越来越多地成为运动人体科学的共同语言，当今已成为运动人体科学的前沿学科之一。

〔二〕学习运动生物化学的意义

1、树立整体观、动态观；

2、注重掌握基本原理；

3、加强实验环节；

4、紧密结合运动实际。

复习题：

1、运动生物化学的概念。

2、结合实际谈谈运动生物化学在运动训练和全民健身中的作用。

课后自我总结分析：

学生对本课程认识较浅，不善于主动思考，在今后的教学中多加强对学生的引导工作。

注：

1.每项页面大小可自行添减；

2.“重点”、“难点”、“教学手段与方法”部分要尽量具体；

4.“授课类型”指理论课、讨论课、实验或实习课、练习或习题课等。

第一章物质代谢与运动概述

第2周至第3周共4学时

掌握运动人体的物质组成、酶催化反应的特点；

熟悉运动中机体物质代谢的基本知识；

理解运动引起人体物质组成及酶的适应性变化。

酶催化反应的特点。

影响酶促反应速度的因素。

新课导入〔10分钟，教学方法：

讲解〕

复习上节课有关内容。

提出问题，导入本节内容。

第一节运动人体的物质组成

一、组成人体的化学物质

〔一〕人体物质组成的分类

有机分子:

糖质、脂质、蛋白质、核酸

1、根据分子结构特点分维生素

无机分子：

水、无机盐

能源物质：

糖质、脂质、

2、根据代谢过程中的能量变化情况分蛋白质

非能源物质：

核酸、水

无机盐、维生素

〔二〕人体物质组成的含量与功能

物质组成

含量

功能

水

60%-70%体重

主要构成人体的体液。

糖质

2%人体干重

主要以肝糖原、肌糖原及血糖的形式存在。

脂质

30-40%人体干重

略

蛋白质

54%人体干重

是人体主要的结构和功能物质。

核酸

5—15%细胞干重

无机盐

4-5%体重

既可以作为结构物质，也可与蛋白质相结合

维生素

含量很低

参与体内辅酶的构成，调节代谢等。

二、运动对人体化学物质的影响

1、加快人体内物质的化学反应

2、影响体内的调解物质

第二节物质代谢的催化剂——酶

一、概述

〔一〕概念：

是具有催化能力的蛋白质。

、

〔二〕化学组成

1、元素组成：

C、H、O、N。

2、分子组成

单纯酶：

完全由氨基酸组成：

淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、核糖核酸酶。

结合酶：

酶蛋白+辅助因子：

如ATP酶。

金属离子有机化合物〔辅酶〕

3、多酶复合体：

由几种不同的酶经非共价键相互嵌合形成，如丙酮酸脱氢酶复合体。

二、酶催化反应的特点〔讲授为主，10分钟〕

〔一〕高效性

〔二〕高度专一性

〔三〕可调控性

三、影响酶促反应速度的因素

（一）底物浓度与酶浓度对反应速度的影响

（二）pH对反应速度的影响

〔三〕温度对反应速度的影响

〔四〕激活剂和抑制剂对反应速度的影响

四、运动与酶适应

〔一〕酶催化能力的适应

有效的运动训练可以使机体对酶的调控能力增强，酶更容易被激活。

〔二〕酶含量的适应

运动训练可促进蛋白质合成，使酶含量适应性增多。

五、运动与血清酶

1、血清酶来源

血清功能性酶：

脂蛋白脂肪酶、凝血酶等。

血清酶

非功能性酶：

GPT、GOT、CK、ALD等。

一般所讲的血清酶是指血清非功能性酶。

2、运动与血清酶

正常情况，人体组织有少量酶逸出，血清酶的活性相对稳定。

当身体的机能状态急剧改变时，血清酶的活性升高。

运动时血清酶活性的影响因素主要有：

训练水平、运动时间、运动强度、运动方式、环境

第三节运动时物质代谢

一、糖代谢

二、脂质的代谢

三、蛋白质代谢

四、水代谢

〔一〕人体水的来源与存在形式

人体内的水

1、水的来源：

代谢

食物饮料

多少

2、存在形式

游离水：

约占95%。

细胞中水

结合水：

约占4-5%。

〔二〕水平衡与运动

五、无机盐代谢

〔一〕无机盐的分类

根据含量多少分常〔宏〕量元素

无机盐

微〔痕〕量元素

〔二〕无机盐功能

详见课本26页表1-3-3。

六、维生素代谢

〔一〕定义、来源与分类：

是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物。

水溶性维生素

根据水解性质分为

脂溶性维生素

食物

来源

〔二〕各种维生素的作用

详见课本28页表1-3-5。

第三部分：

课末小结〔5分钟，教学方法：

总结本节课内容。

第四节运动时机体的能量代谢

一、ATP〔讲授为主，25分钟〕

〔一〕ATP的分子结构和生物学功能

1、分子结构：

是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成的核苷酸。

2、生物学功能

〔1〕生命活动的直接能源；

〔2〕合成磷酸肌酸和其他高能磷酸化合物；

〔二〕肌肉活动时ATP的代谢

1、肌肉活动时ATP的利用

2、ATP的再合成途径

CP+ADPCKATP+C

ADP+ADPMKATP+AMP

高能磷酸化和物合物

包括

Pi

ADP

ATP

糖无氧酵解

ATP酶

+

有氧代谢

H2O能量

二、生物氧化〔讲授为主，40分钟〕

〔一〕概述

1、概念：

是指在体内氧化生成二氧化碳和水，并释放出能量的过程。

2、生物氧化的一般过程

第一阶段：

糖、脂肪和蛋白质经过分解代谢生成乙酰辅酶A；

第二阶段：

乙酰辅酶A进入三羧酸循环多次脱氢，使NAD+和FAD复原成NADHH+和FANH2，生成二氧化碳；

第三阶段：

NADHH+和FANH2中的氢经呼吸链将电子传递给氧生成水，氧化过程中释放出来的能量用于ATP的合成。

3、

生物氧化的发生部位：

主要部位在线粒体。

线粒体包括外膜、内膜、膜间隙和基质4个功能区间。

4、生物氧化的特点

〔1〕物质的氧化方式主要为脱氢；

〔2〕在细胞内37℃及近中性的水环境中，通过酶的催化作用逐步进行；

〔3〕物质中的能量逐步释放，ATP生成率高；

〔4〕生物氧化中生成的水由物质脱下的氢与氧结合产生；

二氧化碳由有机酸脱羧产生。

〔二〕呼吸链

1、呼吸链的定义：

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。

2、呼吸链的组成

〔1〕复合体Ⅰ：

即NADH脱氢酶，含有FMN和铁硫蛋白。

作用是催化NADH的2个电子传递至辅酶Q，同时将4个质子由线粒体基质〔M侧〕转移至膜间隙〔C侧〕。

〔2〕复合体Ⅱ：

即琥珀酸脱氢酶，含有FAD和铁硫蛋白。

作用是催化电子从琥珀酸转移至辅酶Q，但不转移质子。

〔3〕复合体Ⅲ：

即细胞色素C复原酶，含有细胞色素b〔b526、b566〕、细胞色素c1和铁硫蛋白。

作用是催化电子从辅酶Q转移到细胞色素c，每转移1对电子，同时有4个质子由线

粒体基质移至膜间隙。

〔4〕复合体Ⅳ：

即细胞色素c氧化酶。

作用是将从细胞色素c接受的电子传给氧，每转移1对电子，在基质侧消耗2个质子，同时转移2个质子至膜间隙。

3、呼吸链组分的排列顺序

4、水的生成：

物质代谢脱下的成对氢原子经两条呼吸链的传递过程，最终与氧结合，生成水。

〔三〕ATP的合成

1、底物水平磷酸化：

代谢过程中产生的高能化合物，如甘油酸-1，3-二磷酸、烯醇式丙酮酸磷酸和琥珀酸辅酶A可使ADP磷酸化合成ATP。

这种代谢分子的高能磷酸基直接转移给ADP生成ATP的方式，称为底物水平磷酸化，简称底物磷酸化。

2、氧化磷酸化：

细胞内ATP生成的主要方式。

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。

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。

可确定氧化磷酸化反应中ATP的生成数量。

三、二氧化碳的生成〔讲授为主，5分钟〕

通过脱羧基的代谢过程而产生的二氧化碳，此过程没有ATP生成。

四、生物氧化的意义〔讲授为主，5分钟〕

1、生物氧化在生命活动中的意义

〔1〕能量逐渐释放，持续利用；

〔2〕合成人体的直接能源

〔3〕产生热量，维持体温；

2、运动时生物氧化的意义

1、维生素与运动能力有何关系？

2、酶催化反应的特点是什么？

3、生物氧化合成ATP有几种形式，它们有何异同？

4、试述ATP的结构与功能。

本章是对生物化学的一个总体概括，学生要具备一定的生物学和化学知识，少数同学基础知识匮乏，课前预习不充分，所以个别知识点掌握不是很好。

第二章糖代谢与运动

第4周至第5周共4学时

掌握糖的概念、人体内糖的存在形式与储量、糖代谢不同化学途径与ATP合成的关系；

了解糖酵解、糖的有氧氧化的基本代谢过程及其在运动中的意义。

糖代谢的不同化学途径及其与ATP合成的关系。

糖代谢的不同化学途径。

讲解、引导〕

第二章糖质代谢与运动

第一节糖质概述

一、糖的概念和化学组成〔讲授为主，5分钟〕

〔一〕概念:

糖质是一类含有多羟基的醛类或酮类化合物的总称。

〔二〕化学组成：

由C、H、O3种元素组成，其分子式绝大多数都可以用Cn（H2O）n表示。

不能用水解方法再降解的最简单形式的糖。

二、糖的分类〔讲授为主，5分钟〕

单糖

由2-10个单糖分子缩合而成的糖。

糖

低聚糖

分为

由多个糖分子缩合而成的高分子有机物。

多糖

三、糖的生物学功能

〔一〕人体内糖的存在形式与储量

1、血糖：

空腹时其浓度约为4.4-6.6mmol/L，总量约为6g。

2、肌糖原：

约占肌肉重量的1-1.5g/100g湿肌，总量约为350-400g。

3、肝糖原：

约为15-80g/kg肝组织，总量约为75-100g。

〔二〕运动时糖的生物学功能

1、糖可提供机体所需的能量；

2、调节脂肪代谢；

3、糖具有节约蛋白质的作用；

4、糖具有促进运动性疲劳恢复的作用。

第二节糖的分解代谢

一、糖的无氧酵解〔讲授为主，35分钟〕

〔一〕代谢过程

1、代谢过程：

2、ATP的生成数量：

参见课本49页表2-2-1。

〔二〕生理意义

1、正常生理条件下，少数代谢活跃、耗能较多的组织细胞通过糖酵解获得能量。

2、剧烈运动时，能量的供给主要依靠糖酵解作用来获得。

二、糖的有氧氧化〔讲授为主，30分钟〕

〔一〕基本代谢过程

可分以下三个阶段：

　　1、葡萄糖或糖原氧化分解成丙酮酸

　　这个阶段也是在胞液中进行的，与无氧酵解过程基本相同。

　　2、丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A

胞液中的丙酮酸透过线粒体膜进入线粒体后，经丙酮酸脱氢酶系催化，进行氧化脱羧，

并与辅酶A结合而生成乙酰辅酶A。

3、乙酰辅酶A进入三羧酸循环

〔二〕ATP的生成：

参见课本53页表2-2-3。

〔三〕生理意义：

1、产生的能量多，是机体利用糖能源的主要途径

2、三羧酸循环是人体内糖质、脂质和蛋白质三大代谢的中心环节。

第三节糖原合成和糖异生作用

一、糖原的合成〔讲授为主，10分钟〕

由葡萄糖、果糖或半乳糖等单糖在体内合成糖原的过程称为糖原合成。

〔一〕基本代谢过程：

〔1〕葡糖-6-磷酸的生成，这步反应与葡萄糖酵解的第一步相同。

　　〔2〕葡糖-1-磷酸的生成。

　　〔3〕尿苷二磷酸葡糖〔UDPG〕的生成。

〔4〕糖原的生成。

〔二〕在运动中的意义

1、运动补糖的生化基础

2、运动后糖原合成增加的机制

二、糖异生〔讲授为主，10分钟〕

非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程称为糖异生作用。

1、弥补体内糖量不足，维持血糖相对稳定。

2、乳酸异生为糖有利于运动中乳酸消除。

乳酸循环

第四节糖代谢对人体运动能力的影响

一、糖原与运动能力〔讲授为主，15分钟〕

〔一〕肌糖原

1、肌糖原与无氧代谢运动能力：

肌糖原储量过低，可抑制乳酸的生成，从而降低无氧代谢能力。

2、肌糖原与有氧代谢能力：

在长时间、大强度运动中〔45-200分钟〕，运动前肌糖原储量决定了运发动到达运动力竭的时间；

肌糖原储量与人体的有氧运动能力密切相关，在长时间运动的最后阶段，肌糖原水平的高低可能是决定胜负的关键因素。

〔二〕肝糖原

1、运动时肝葡萄糖的生成

〔1〕肝糖原的分解

〔2〕糖异生作用

2、运动时肝葡萄糖的释放：

运动时肝葡萄糖释放速率是随运动强度增大而加快的。

二、血糖与运动能力〔讲授为主，15分钟〕

〔一〕运动时血糖浓度的变化

1、安静时

2、1-2分钟短时间大强度运动时

3、4-10分钟的全力运动时

4、15-30分钟的全力运动时

5、1-2小时的长时间运动至疲劳时时

6、超过2-3小时的运动至疲劳时

〔二〕运动时血糖浓度的调解

1、组织器官的调解

2、激素调解

3、神经系统的调解

三、乳酸代谢与运动能力〔讲授为主，15分钟〕

〔一〕安静状态的肌乳酸和血乳酸浓度

1、肌乳酸与血乳酸浓度的动态平衡

2、肌乳酸与血乳酸浓度

〔二〕运动中乳酸浓度的变化

1、乳酸穿梭

〔1〕运动肌“乳酸穿梭”

〔2〕血管间“乳酸穿梭”

2、运动时肌乳酸与血乳酸浓度变化

3、乳酸阈及其在运动中的意义

〔三〕运动后乳酸的代谢去路

合成其他物质

乳酸

糖异生

氧化

随汗、尿排出

四、糖代谢与运动适应〔讲授为主，10分钟〕

〔一〕运动训练与糖代谢适应

1、无氧代谢能力训练的适应性变化：

主要表达在提高无氧耐力素质方面。

2、有氧代谢能力的适应性变化：

主要表达在改善糖有氧代谢能力方面。

〔二〕体育锻炼与糖代谢适应

1、无氧代谢能力锻炼的适应性变化

〔1〕力量锻炼的糖代谢适应性变化

〔2〕速度、速度耐力锻炼的糖代谢适应性变化

2、有氧代谢能力锻炼的适应性变化

〔1〕肌糖原

〔2〕肝糖原

〔3〕血糖

总结本节课内容。

1、简述糖的生化功能。

2、简述糖在人体内的分布及储量。

3、比较糖有氧氧化和无氧氧化的异同。

4、什么是糖异生作用？

糖异生作用在运动中有什么意义？

5、简述人体血糖、血乳酸的来源、去路。

6、试述肌糖原储量与运动能力的关系。

糖代谢属于本课程的重点知识点，学生课前做好了预习工作，所以在讲解过程中，师生互动效果比较好，而且重点讲述了糖代谢与运动的关系，增加了学生的积极性，教学过程顺利完成。

第三章脂代谢与运动

第6周至第7周共4学时

掌握脂质的概念与功能、脂肪酸分解代谢的过程；

了解酮体的生成和利用及运动中酮体代谢的意义。

脂肪酸分解代谢的过程、酮体代谢的意义

脂肪酸分解代谢的过程

讲解、提问〕

第一节脂质概述〔讲授为主，15分钟〕

一、脂质的概念：

脂质是指由脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。

二、脂质的分类

指由脂肪酸和醇类所形成