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1、第第 七七 章章蛋蛋 白白 质质 代代 谢谢 与与 运运 动动第二节第二节 蛋白质的分解代谢蛋白质的分解代谢第三节第三节 运动与蛋白质代谢运动与蛋白质代谢第一节第一节 蛋蛋白质生物化学白质生物化学第一节第一节 蛋白质的生物化学蛋白质的生物化学一、蛋白质的分子组成和结构一、蛋白质的分子组成和结构 二、运动与蛋白质功能二、运动与蛋白质功能蛋白质是生命活动的基础，是构成细蛋白质是生命活动的基础，是构成细 胞和组织的主要成分。蛋白质的功能依赖胞和组织的主要成分。蛋白质的功能依赖 于自身的组成和结构，长时间大强度运动于自身的组成和结构，长时间大强度运动 时蛋白质代谢供能的比例增大。时蛋白质代谢供能的比例
2、增大。一、蛋白质的分子组成和结构一、蛋白质的分子组成和结构（一）蛋白质的元素组成（一）蛋白质的元素组成（二）蛋白质的基本结构单位（二）蛋白质的基本结构单位 （三）蛋白质的空间结构（三）蛋白质的空间结构蛋白质分子巨大，结构复杂，种类繁蛋白质分子巨大，结构复杂，种类繁 多，但不同种类的蛋白质都有着类似的元多，但不同种类的蛋白质都有着类似的元 素组成和基本结构单位。素组成和基本结构单位。（一）蛋白质的元素组成（一）蛋白质的元素组成蛋白质主要由蛋白质主要由C C、H H、O O、N N、S S等组成，等组成， 此外还含有此外还含有P P、FeFe、CuCu、MnMn、CoCo、ZnZn、I I等等 微
3、量元素，其中微量元素，其中N N元素含量相对稳定，约元素含量相对稳定，约 为为16%16%，故常用食物中，故常用食物中N N的含量来评定其蛋的含量来评定其蛋 白质的含量。白质的含量。即蛋白质量即蛋白质量=N=N含量含量 100/16100/16（二）蛋白质的基本结构单位（二）蛋白质的基本结构单位蛋白质的基本结构单位氨基酸，蛋白质的基本结构单位氨基酸， 氨基酸的结构为：氨基酸的结构为：C COOH HNH2 R人体内不同侧链氨基酸有20种，分为 必需氨基酸和非必需氨基酸两类R为侧链人体需要，但体内不能合成或合人体需要，但体内不能合成或合 成不足，而必须从食物补充的氨基酸。成不足，而必须从食物补充
4、的氨基酸。赖氨酸赖氨酸苯内氨酸苯内氨酸 亮氨酸亮氨酸 异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸 蛋氨酸蛋氨酸 色氨酸色氨酸 缬氨缬氨酸酸必需氨基酸有必需氨基酸有8 8种种必需氨基酸：必需氨基酸：是是指指体内可以合成，而不必体内可以合成，而不必 由食物中补充的氨基酸。由食物中补充的氨基酸。非非必需氨基酸：必需氨基酸：非非必需氨基酸有必需氨基酸有1212种：种： 甘氨酸甘氨酸 丙丙氨酸氨酸 天门天门氨酸氨酸 天门酰氨天门酰氨 谷氨酸谷氨酸 谷氨酰氨谷氨酰氨精精氨酸氨酸 半半胱氨酸胱氨酸 丝丝氨酸氨酸 组组氨酸氨酸 脯脯氨酸氨酸 酪氨酸酪氨酸（三）蛋白质的空间结构（三）蛋白质的空间结构 1 1、肽链、肽链C C
5、OOH HNH2R+CNCOOH HRH HCNHO组成蛋白质的氨基酸是通过肽键连接起来的组成蛋白质的氨基酸是通过肽键连接起来的（肽键）（肽键）+ +（N末端）H2NCOOH（C末端）+二个氨基酸脱水结合成二肽，如果多个氨基酸二个氨基酸脱水结合成二肽，如果多个氨基酸 以肽键连接起来，就成了肽链。以肽键连接起来，就成了肽链。HH2 2OOOHH2 2、蛋白质的空间结构、蛋白质的空间结构构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排 列顺序以及肽链的数目和空间结构不同，列顺序以及肽链的数目和空间结构不同， 故可形成多种多样结构不同、功能各异的故可形成多种多样结构不同、功能各异的
6、蛋白质。蛋白质分子结构复杂，可分为蛋白质。蛋白质分子结构复杂，可分为一一 级结构级结构和和空间结构空间结构。 （1）一级结构（2）空间结构（1）一级结构一级结构又称初级结构，由一级结构又称初级结构，由肽键肽键将氨将氨 基酸连接成肽链构成。基酸连接成肽链构成。（2）空间结构蛋白质分子多肽链本身曲绕折叠可形成二 级结构。维持蛋白质二级空间结构的作用力除 了主键肽键外，还有副键氢键。蛋白质的二级结构常 有片状和螺旋结构，右图 是其螺旋结构：三级结构：在二级结构基础上进一步盘旋在二级结构基础上进一步盘旋 卷曲折叠，形成具有立体形状的三级结构卷曲折叠，形成具有立体形状的三级结构 。下图下图是肌是肌红蛋白
7、的三级结构：红蛋白的三级结构：四级结构：由二个或二个以上具有三级结构的蛋 白质分子亚基，按一定方式聚合起来形成蛋白 质的大分子，即为蛋白质的四级结构。维持蛋维持蛋 白质白质空间结构空间结构的作用力有的作用力有氢键、盐键氢键、盐键和和范德华范德华 力力，有些还依赖有些还依赖二硫键二硫键。以下是蛋白质的四级结构示意图：以下是蛋白质的四级结构示意图：a、血红蛋白质 b、天冬氨酸甲酰基转移酶二、运动与蛋白质功能二、运动与蛋白质功能（一）蛋白质是细胞的基本结构单位（一）蛋白质是细胞的基本结构单位（二）调节机体的生理功能（二）调节机体的生理功能（三）参与供能（三）参与供能蛋白质占人体组织干重的蛋白质占人体
8、组织干重的80%80%，人体内，人体内 一切最基本的生命过程几乎与蛋白质有关一切最基本的生命过程几乎与蛋白质有关 ，从而使蛋白质具有多样性的生物功能。，从而使蛋白质具有多样性的生物功能。（一）蛋白质是细胞的基本结构单位一）蛋白质是细胞的基本结构单位蛋白质是构成细胞膜和细胞的重要物质，蛋白质是构成细胞膜和细胞的重要物质， 参与细胞核内蛋白质和成。头发、皮肤、指甲参与细胞核内蛋白质和成。头发、皮肤、指甲 、跟腱和韧带等都是一些具有特殊结构的蛋白、跟腱和韧带等都是一些具有特殊结构的蛋白 质；血浆和红、白细胞中的蛋白质都是起着特质；血浆和红、白细胞中的蛋白质都是起着特 殊的生理作用，如血红蛋白携带氧、
9、免疫球蛋殊的生理作用，如血红蛋白携带氧、免疫球蛋 白的免疫作用等。人体运动是肌肉蛋白质收缩白的免疫作用等。人体运动是肌肉蛋白质收缩 与放松的形态变化的结果。因此，肌肉和组织与放松的形态变化的结果。因此，肌肉和组织 蛋白质如何同运动机能相适应，是运动生化中蛋白质如何同运动机能相适应，是运动生化中 的一个最基本的问题。的一个最基本的问题。（二）调节机体的生理功能二）调节机体的生理功能调节物质代谢的重要物质调节物质代谢的重要物质- -酶，其化学本质酶，其化学本质 是蛋白质，广泛地参与运动时的各种代谢活动是蛋白质，广泛地参与运动时的各种代谢活动 。在运动的影响下，酶也会产生适应性变化。在运动的影响下，
10、酶也会产生适应性变化。 如耐力性运动可提高有氧代谢的酶活性。有些如耐力性运动可提高有氧代谢的酶活性。有些 激素也是蛋白质，如调节血糖的胰岛素、加速激素也是蛋白质，如调节血糖的胰岛素、加速 红细胞生成的促红细胞生成素（红细胞生成的促红细胞生成素（EPOEPO）、）、运输睾运输睾 酮的性激素结合球蛋白等，都与运动能力密切酮的性激素结合球蛋白等，都与运动能力密切 关系。关系。（三）参与供能三）参与供能在在长长时间运动中，当糖大量消耗时，蛋白时间运动中，当糖大量消耗时，蛋白 质也可作为能源供应，但不占主要地位。当运质也可作为能源供应，但不占主要地位。当运 动时其分解代谢加强，从而促进运动后合成代动时其
11、分解代谢加强，从而促进运动后合成代 谢加强，提高肌肉质量，使肌肉粗壮有力。因谢加强，提高肌肉质量，使肌肉粗壮有力。因 此，常测定长时间大强度运动后和恢复其血尿此，常测定长时间大强度运动后和恢复其血尿 素的变化，可以了解身体代谢机能状态。素的变化，可以了解身体代谢机能状态。第一节第一节 蛋白质的分解代谢蛋白质的分解代谢一、蛋白质代谢概况一、蛋白质代谢概况 二、氨基酸的脱氨基作用二、氨基酸的脱氨基作用 三、氨的去路三、氨的去路 四、四、-酮酸的代谢酮酸的代谢人体内的蛋白质的基本作用是执行生理功人体内的蛋白质的基本作用是执行生理功 能，但在长时间大强度运动时，也存在蛋白质能，但在长时间大强度运动时，
12、也存在蛋白质 净降解和氨基酸参与供能的情况。蛋白质分解净降解和氨基酸参与供能的情况。蛋白质分解 代谢首先生成氨基酸后再进一步进行代谢。代谢首先生成氨基酸后再进一步进行代谢。氨基酸的分解代谢主要途径是经脱氨基作 用生成氨和-酮酸。一、蛋白质代谢概况氨基酸的去向有：(1)合成蛋白质;(2)合成含氮的功能性物质;(3)分解代谢，体内氨基酸的来源有 ： (1)内源性氨基酸; (2)外源性氨基酸。蛋白质的代谢体现于体内氨基酸库的动态变化。二、氨基酸的脱氨基作用氨基酸的脱氨基作用是氨基酸分解代谢的主 要途径，其方式主要有联合脱氨基作用和嘌呤核 苷酸循环等。（一）联合脱氨基作用（一）联合脱氨基作用在转氨酶系
13、和谷氨酸脱氢酶的联合作用下 ，使氨基酸脱下氨基生成相应的-酮酸和氨的 过程，称为联合脱氨基作用。联合脱氨基作用的逆反应也是体内合成非 必需氨基酸的重要途径。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1、转氨基作用转氨基作用是某一氨基酸与-酮戊二酸进 行氨基转移反应，生成相应的-酮酸和谷氨酸 的过程。催化转氨基作用的酶是转氨酶。骨骼肌、心 肌、肝、肾等组织内部都存在转氨酶。重要的转氨基作用如：丙氨酸+-酮戊二酸丙酮酸 + 谷氨酸GPT天冬氨酸 + -酮戊二酸GOT草酰乙酸 +谷氨酸转氨基作用只是将氨基从一个氨基酸转到一个 - 酮酸上产生另
14、一个氨基酸，氨基并未脱掉。GPTGPT是谷氨酸是谷氨酸- -丙酮酸氨基转移酶，简称谷丙酮酸氨基转移酶，简称谷- - 丙转氨酶，在肝细胞内活性最高。丙转氨酶，在肝细胞内活性最高。GOTGOT是谷氨酸是谷氨酸- -草酰乙酸氨基转移酶，简称草酰乙酸氨基转移酶，简称 谷谷- -草转氨酶，在心肌细胞内活性最高。草转氨酶，在心肌细胞内活性最高。转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛，它在转氨基转氨酶的辅酶是磷酸吡哆醛，它在转氨基 作用中是氨基酸的传递体。作用中是氨基酸的传递体。2 2、氧化脱氨基作用、氧化脱氨基作用转氨基作用生成的谷氨酸在谷氨酸脱氢酶 作用下经脱氢、水化反应生成氨和-酮戊二酸 的过程，称为氧化脱氨基作用
15、。谷氨酸脱氢酶活性强、分布广、特异性高， 是最重要的脱氨基酶。氨基酸脱氨基后生成的-酮酸还可沿转氨 基作用的逆反应氨基化，重新合成非必需氨基 酸，并可转变为糖和脂肪。三、氨的去路经脱氨基作用脱下来的氨（NH3），可在体 内通过鸟氨酸循环生成尿素和合成谷氨酰氨两 条途径迅速分解。鸟氨酸循环生成尿素氨的主要代谢去路是在肝脏通过鸟氨酸循 环合成尿素。因为肝细胞中含有将NH3、CO2合成 尿素的酶。 2NH3+CO2+3ATP+3H2OCO(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。四、四、-酮酸的代谢酮酸的代谢氨基酸脱氨基后生成的-酮
16、酸有以下三条 代谢途径：-酮酸酮酸非必需氨基酸 CO2 + H2O + ATP糖、 脂 肪转氨作用TCA第二节第二节 运动时蛋白质代谢运动时蛋白质代谢在正常的情况下机体的蛋白质摄入量与排 出量处于动态平衡。短时间激烈运动时蛋白质 基本不参与供能；长时间耐力运动时，能量需 求的失去平衡，为了补充骨骼肌和大脑正常活 动对糖的需求，蛋白质和氨基酸分解代谢增强 ，氨基酸的糖异生作用加强。长期接受力量性 运动训练可以明显促进蛋白质合成代谢，引起 运动肌壮大。 一、运动与蛋白质代谢一、运动与蛋白质代谢 二、运动与氨基酸代谢二、运动与氨基酸代谢一、运动与蛋白质代谢一、运动与蛋白质代谢（一）运动时蛋白质代谢一）运动时蛋白质代谢耐力运动时机体的蛋白质分解速率超过合 成速率，存在净降解的现象。1 1、运动时蛋白质净降解运动时蛋白质净降解2、运动使蛋白质分解代谢增强的原因（1）训练状态运动员在激烈运动训练的初期，由于细胞 破
