运动生理学复习资料

第一章：肌肉活动的能量供应

（一）填空题
1.实现机体各种生理活动所需的直接能源均来自 的分解；而间接能源来自食物中
的分解代谢。
2.ATP再生成的代谢方式，可分为 和 两种方式。
3.ATP再生成过程，通常包括 和 两种方式。
4.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经酵解途经，可净生成ATP的mol数，分别为 和 。
5.1moL的葡萄糖或由糖原分解的葡萄糖残基，经有氧氧化途经，可净生成ATP的mol数，分别为 和 。
6.1moL的CP分解时，可净生成 moL的ATP。
7.磷酸原系统通常是指由细胞内 和 等化合物组成。
8.无氧分解供能应包括 和 两种能量系统。
9.短跑以 代谢供能为主，长跑则以 代谢供能为主。
10.乳酸能系统的供能底物只能是 和 。
11.运动时，体内以何种方式供能，主要取决于 与 的相互关系。
12.糖的呼吸商是 ；脂肪的呼吸商接近 。
13.食物中三种能源物质，其氧热价最高的是 ；而食物热价最高的是 。
14.糖在体内的存在形式主要有 和 两种。
15.把能量统一体的表示形式，可分为 和 两种。
16.食物在消化道内的分解过程包括 和 两种方式。
17.线粒体传递氢与氧化合的呼吸链主要有 和 两条。
18.组织经氧化分解脱下来的氢，经NADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量 为 经FADH2呼吸链传递最终生成水时，ATP生成量为 。
19.通常胃的机械性消化包括 和 两种。
20.通常小肠的机械性消化包括 、 和 三种。
21.运动中影响肌肉能量代谢方式的因素，主要是 和 两个变量因素。
（二）判断题：
1.生物体内的能量的释放，转移和利用等过程是以ATP为中心进行的。（ ）
*2.剧烈运动开始阶段，可使肌肉内的ATP迅速下降，而后是CP迅速下降。（ ）
3.人体内的能源物质，都能以有氧或无氧的分解方式来供能。（ ）
4.ATP和CP分子都有高能磷酸键，其断裂释放出来的能量，都可被机体直接利用。（ ）
5.在100m赛跑中，肌肉

内CP含量在开始阶段迅速下降；而ATP含量变化不大。（ ）
6.蛋白质在剧烈运动中的供能比例占有重要作用。（ ）
7.当肌肉中糖原储量增加时，可以通过调节作用再进入血液使血糖水平升高。（ ）
8.糖和脂肪都能以酵解方式分解供能。（ ）
9.脂肪彻底氧化分解比糖彻底氧化分解产生的热量多二倍多。（ ）
10.脂肪分解代谢的特点是：动员快、耗氧少、效率高。（ ）
11.糖分解代谢的特点是：动员慢、耗氧大、效率低。（ ）
12.血糖的恒定有赖于肝糖原和肌糖原的分解释放进入血液。（ ）
13.酮体是脂肪酸在肝脏代谢中氧化不彻底的产物。（ ）
14.CP是ATP在细胞内的一种储存形式。（ ）
15.人体剧烈运动时，其pH值下降的主要原因是乳酸生成过多造成的。（ ）
16.氨基酸代谢脱下来的氨，大部分在肾脏合成尿素，最后以尿的形式排出体外。（ ）
17.脂肪的分解供能主要是脂肪酸在线粒体内彻底氧化分解实现的。（ ）
18.血脂异常，一般是指血浆内的ＴＣＨ、ＴＧ、ＬＤＬ、ＨＤＬ等物质含量过高。（ ）
19.在能量供应充足时，CP合成所需能量直接来自糖、脂肪的氧化分解提供。（ ）
20.一般认为，运动中的能耗率与运动强度成负相关。（ ）
（三）单选题
*1.如果体重不变，机体代谢释放的化学能除做外功外，其余部分最终转化为热能的占：（ ）
A、60% B、70% C、80% D、100%
2.当机体主要依靠脂肪供能时，所测得的呼吸商接近：（ ）
A、0.7 B、0.8 C、0.85 D、1
3.剧烈运动中，当乳酸能系统供能加强时，所测得的呼吸商：（ ）
A、接近1 B、大于1 C、接近0.8 D、接近0.7
*4.呼吸商接近1时，体内主要供能物质是：（ ）
A、糖 B、脂肪 C、蛋白质 D、糖和脂肪
5.了解体内能源物质动用比例情况时，需要的指标是：（ ）
A、食物的热价 B、氧热价 C、呼吸商 D、吸氧量
6.氧热价最高的营养物质是：（ ）
A、脂肪 B、糖类 C、蛋白质 D、维生素
7.食物热价最高的营养物质是：（ ）
A、糖 B、脂肪 C、蛋白质 D、维生素
8.脂肪的热价是：（ ）
A、17.17KJ（4.1kcal） B、38.94KJ（9.3kcal）
C、20.93KJ（5.0kcal） D、19.68KJ（4.7kcal）
9.糖的氧热价是：（ ）
A、20.93KJ（5.0kcal） B、19.68KJ（4.7kcal）
C、18.84KJ（4.5kcal）

　D、17.17KJ（4.1kcal）
10.磷酸原供能系统的输出功率是：（ ）
A、15J?kg-1?s-1 B、29.3J?kg-1?s-1
C、56J?kg-1?s-1 D、65J?kg-1?s-1
11.磷酸原系统和乳酸能系统供能时的共同特点是：（ ）
A、生成乳酸 B、产生大量的ATP
C、生成H2O和CO2 D、不需要氧
12.骨骼肌在无氧分解代谢时，G或Gn最终分解为：（ ）
A、丙酮酸 B、酮体
C、乳酸 D、H2O和CO2
13.尿素的合成是蛋白质代谢脱下来的NH3在下列哪一部位形成的：（ ）
A、肾脏 B、肝脏
C、心脏 D、骨骼肌
14.酮体是脂肪代谢不彻底的产物，是在下列哪一部位形成的：（ ）
A、肾脏 B、心脏
C、肝脏 D、骨骼肌
15.剧烈运动时，肌肉中含量明显上升的物质是：（ ）
A、CP B、乳酸
C、水 D、CO2
16.剧烈运动时，肌肉中含量首先减少的物质是：（ ）
A、ATP B、CP
C、葡萄糖 D、脂肪酸
17.在剧烈运动开始阶段，骨骼肌中高能磷化物的变化情况是：（ ）
A、CP含量变化不大 B、ATP含量变化不大
C、ATP含量迅速下降 D、CP生成增多
18.马拉松跑的后期，能源物质利用的情况是：（ ）
A、主要是糖类 B、完全依靠脂肪
C、糖类利用多于脂肪 D、糖类利用低于脂肪
*19.800m跑在以运动时间为区分标准能量统一体的：（ ）
A、一区 B、二区
C、三区 D、四区
20.素有血管清道夫之称的脂蛋白是下列哪一种：（ ）
A、TCH B、LDL
C、TG D、HDL
（四）多选题：
1.运动中，糖和脂肪的动用程度和程序主要决定于：（ ）
A、最大吸氧量 B、运动强度
C、负氧债能力 D、运动时间
2.下列运动中，由糖酵解供能为主的情况是：（ ）
A、60m的加速跑 B、长距离的终点冲刺跑时
C、长距离赛跑中 D、以最大速度完成400m跑
3.属于乳酸能系统供能的特点有：（ ）
A、供能的最大容量420KJ?kg-1 B、功率输出次之
C、产生乳酸 D、其代谢底物主要为Gn
4.属于磷酸原系统的供能特点有：
A、能量输出功率很高 B、无氧代谢
C、ATP生成量少 D、可供能时间长
5.属于有氧氧化系统供能的特点有：
A、能量输出功率很高 B、ATP生成量很大
C、需要氧的参与 D、终产物是H2O和CO2
6.200m赛跑时，

参与供能的能量系统主要是：
A、非乳酸能系统 B、有氧氧化系统
C、乳酸能系统 D、乳酸能系统和有氧氧化系统
7.在消耗同等量氧时，糖氧化分解释放出来的热量：
A、比脂肪多 B、效率高
C、动员慢 D、比脂肪少
*8.脂肪彻底氧化分解时，比同等量的糖：
A、耗氧少 B、能量释放多
C、动员慢 D、产热量少
*9.根据以运动时间区分的能量统一体，属于二区的运动项目是：
A、100m跑 B、400m跑 C、马拉松跑 D、100m自由泳
10.血脂异常通常指下列哪几种物质升高：
A、HDL B、TCH
C、LDL D、TG

(五)名词解释
1. 能量代谢
2. 能量统一体
3.消化与吸收　
4.脂肪动员
5.磷酸原系统　
6.乳酸能系统
7.有氧氧化系统
8.呼吸商　
9.食物热价　
10.氧热价
（六）简述题：
1.指出ATP分解与再合成途径。 2.指出营养物质吸收的主要部位在小肠的原因。 *3.指出糖在体内存在的形式及血糖动态平衡的调节。 4.简述糖的补充与糖的储备在体育实践中的意义。 *5.简述体育运动对脂肪代谢的影响。 6.简述能量统一体理论在体育实践中的应用。
（七）论述题：
1.试述糖与脂肪的代谢特点，运动中糖作为能源物质为什么优于脂肪？
2.比较三个能量系统的供能特征。
3.论述不同强度运动时三个能量系统供ATP再合成的动态关系？
4.试述肌肉活动时能量供应的代谢特征：
5.依据影响运动时能量代谢的因素，分析不同性质运动的能量供应。



参考答案
（一）填空题
1.ATP；糖、脂肪、蛋白质
2.有氧；无氧
3.底物水平磷酸化；氧化磷酸化
4.2；3
5.38；39
6.1
7.ATP；CP
8.磷酸原系统；乳酸能系统
9.无氧；有氧
10.葡萄糖；糖原
11.运动强度；运动时间
12.1；0.7
13.糖；脂肪
14.糖原；葡萄糖
15.以有氧和无氧供能百分比的表示形式；以运动时间为区分标准的表示形式
16.机械性消化；化学性消化
17.NADH2；FADH2
18.3；2
19.胃容受性舒张；胃蠕动
20.小肠紧张性收缩；分节运动；小肠蠕动
21.运动强度；运动时间
（二）判断题：
1.对 ;２.错 ;３.错 ;４.错 ;５.对 ;６.错 ;７.错 ;８.错 ;９.对 ;10.错;
11.错 ;12.错 ;13.对 ;14.对 ;15.对 ;16.错 ;17.对 ;18.错 ;19.错 ;20.错 .
（三）单选题
1.D ; 2.A ; 3.B ; 4.A ; 5.C ; 6.B ; 7.B ; 8.B ;
9.A ; 10.C; 11.D; 12.C; 13.B; 14.C; 15.B; 16.B;
17.B; 18.D; 19.C; 2

0.D.
（四）多选题
1.B , D; 2.B，D ; 3.B，C，D ; 4.A，B，C ; 5.B，C，D ;
6.A，C ; 7.A，B ; 8.B，C ; 9.B，D ; 10.B，C，D.
(五）名词解释
1.把伴随物质代谢发生的能量释放、转移和利用过程称为能量代谢，它是以ATP为中心进行的。
2.运动生理学把完成不同类型的运动项目所需能量之间，以及各能量系统供应的途径之间相互联系所形成的整体，称为能量统一体。它描述的是不同运动与能量系统不同途径之间相对应的整体关系。
3.消化是指食物在消化道中被分解的过程。它包括机械性消化和化学性消化两种方式。机械性消化是指通过消化道肌肉收缩活动将食物磨碎并与消化液充分混合，并将食物不断向消化道远端推送的过程。化学性消化是指通过消化腺分泌的消化液中的各种消化酶，将大分子物质（如糖、脂肪及蛋白质）分解为小分子物质的过程。吸收是指食物中的某些成分或消化后的产物通过小肠上皮细胞进入血液或淋巴液的过程。
4．当血液FFA水平下降时，储存在脂肪细胞内的脂肪在激素敏感脂肪酶的作用下，逐步分解为脂肪酸和甘油，释放入血，以供给其它组织氧化利用，此过程称为脂肪动员。
5．磷酸原系统是指ATP、ADP和磷酸肌酸（CP）组成的系统，由于它们都属高能磷酸化合物，故称为磷酸原系统(ATP-CP系统)。
6.乳酸能系统是指糖原或葡萄糖在细胞浆内无氧分解生成乳酸过程中（又称酵解），再合成ATP的能量系统。
7.有氧氧化系统是指糖、脂肪和蛋白质在细胞内(主要是线粒体内)彻底氧化成H2O和CO2 的过程中，再合成ATP的能量系统。
8.生理学把机体在同一时间内呼出的CO2 量与摄入的O2量的比值称为呼吸商。
9.食物热价是指1g食物完全氧化分解时所产生的热量(或卡价)。食物的热价分为物理热价和生物热价。糖和脂肪的物理热价与生物热价是相等的，而蛋白质的生物热价小于它的物理热价。这是因为蛋白质在体内不能被彻底氧化分解，其中有一部分以尿素的形式从尿中排泄出体外的原故。
10.营养物质在体内氧化分解过程中，每消耗1升氧所产生的热量称为该物质的氧热价。
（六）简述题 1.体内一切生命活动所需的能量都直接来源于ATP的分解。ATP分解是Mg+2依赖式ATP酶作用下，通过断裂第二个高能磷酸键，生成ADP和磷酸，并释放能量的过程。反应式如下：
ATP-酶 ATP←------→ADP+Pi+能量 此外，反应所产生的ADP在肌激酶（MK）作用下，可继续分解， 通过断裂第一个高能磷酸键，生成AMP并合成一个ATP。 MK
2ADP←--------→ATP+AMP

ATP在细胞内的贮备很有限，必须是一边分解一边合成， 以保证生命活动能量供应的连续性。ATP再合成途径主要有三条：①磷酸肌酸分解；②糖酵解； ③糖、脂肪，可能还有蛋白质氧化分解。这些反应途径所释放的能量供ATP再合成。
2.①小肠具有巨大的吸收面积和相适应的结构；②小肠粘膜下有丰富的毛细血管和淋巴管；③食物在小肠停留时间长；④食物在小肠内基本完成消化过程。以上决定了小肠是体内营养物质吸收的主要部位。
3.体内游离糖的存在形式主要有两种：一种是以糖原的形式存在于组织细胞浆内，主要有肝糖原和肌糖原；另一种是以葡萄糖的形式存在于血液中，称为血糖。
正常生理情况下，血糖浓度随进食、肌肉活动等情况而有波动，但空腹时，血糖的浓度较为稳定，约为 80～120 mg.100ml-1 。血糖浓度动态平衡的维持有赖于体内神经体液因素的调节。胰岛素能促进组织细胞摄取葡萄糖使血糖水平降低；而胰高血糖素、肾上腺皮质激素和生长素等能促进肝糖原分解为葡萄糖，并释放进入血液，使血糖升高。肝脏通过肝糖原的合成与分解在血糖相对稳定的调节中起着关键性作用。
4.研究表明，短时间运动不需要补糖，而长于1小时的运动可适量补充糖。 因为短时间运动时体内血糖仍保持比较高水平，而长时间运动，由于肌糖原大量消耗，可能出现血糖下降，此时补糖是有意义的。通过补糖来提高血糖水平，增加骨骼肌细胞对葡萄糖的吸取，从而及时补充运动时糖的大量消耗。
正常情况下，肌糖原储量较为稳定，一次性大量摄入糖并不能有效地增加肌糖原的储备，只有高糖膳食和耐力运动结合起来，才能使肌糖原储备适度增加。肝糖原的储备在运动中对维持血糖水平有着重要意义，合理膳食与适宜训练相结合，亦可增加肝糖原的储备。
5.运动对脂代谢的影响表现为：①运动可提高脂肪酸的氧化能力。如耐力训练是提高机体氧化利用脂肪酸供能能力最有效的措施。长期耐力训练会使骨骼肌线粒体数量、体积、单位肌肉毛细血管密度、线粒体酶及脂蛋白酶活性增加。故耐力运动能使机体氧化利用脂肪的能力要比一般人强。②运动可改善血脂异常。血脂异常是指血浆总胆固醇(TCH)、低密度脂蛋白(LDL) 及甘油三酯(TG)升高、 高密度脂蛋白(HDL)降低等。因LDL对动脉管壁内膜有侵蚀作用，而且易在动脉管壁内沉积形成脂斑，所以血脂异常是诱发动脉粥样硬化和冠心病的危险因素。由于耐力训练可促进血浆TG降解，增加血浆HDL含量，HDL有防止动脉粥样硬化的功能。所以长期坚持耐力运动可改善血脂异常。③运动

可减少体脂积累。体脂易受营养状况和肌肉活动的影响而发生增减变化。若机体营养过剩并且肌肉活动减少，则体脂储量增加；若合理营养并且肌肉活动增加，则储脂量减少。因此，坚持长期运动不仅影响血脂水平、改善血脂异常，而且可以通过提高脂肪酶活性，促进脂肪水解，加速FFA 氧化供能，而减少体脂积累。
6.能量统一体理论在体育教学和运动训练中有着重要的指导意义。①着重发展起主要作用的供能系统。能量统一体理论提示，不同的运动项目其主要的供能系统是不同的，在制定教学和训练计划时，应着重发展在该项活动中起主导作用的供能系统。②制定合理的训练计划。当确定应着重发展的供能系统之后，可根据能量统一体理论选择相适应的和最有效的训练方法。
（六）论述题
1.糖与脂肪的代谢特点：糖在满足不同强度运动时，既可以有氧分解供能，也可以无氧分解供能，在参与供能时动员快、耗氧少、效率高；脂肪只能有氧分解供能，在参与供能时动员慢、耗氧大、效率低。
由于糖和脂肪上述不同的代谢特点，对于长时间耐力运动主要依靠脂肪氧化供能，而短时间大强度的剧烈运动，脂肪的分解受到抑制，糖成为主要供能物质，糖代谢的利用增强，血乳酸水平可显著增高。总之，运动时脂肪供能随运动强度的增大而减少，随运动持续时间的延长而增加，糖的供能则相反。因此，糖作为能源物质优于脂肪。糖是肌肉活动时最重要的能源物质。
2.三个能量系统的供能特征可归纳为下表：

磷酸原系统 乳酸能系统 有氧氧化系统
代谢性质 无氧代谢 无氧代谢 有氧代谢
供能速率 很迅速（56J?kg－1s－1） 迅速（29.3J?kg－1s－1） 慢（15J?kg－1s－1）
能量来源 磷酸肌酸CP 糖或糖原 糖、脂肪、蛋白质
ATP生成量 少 有限 多
有害终产物 无 乳酸（导致疲劳） 无
适用范围 10秒左右极限强度肌肉活动 1-2分次极限强度肌肉活动 耐力或长时间肌肉活动

3.不同强度运动时三个能量系统供ATP再合成的动态关系：①ATP是直接能源物质，在细胞内的含量很有限，如果以最大功率输出只能维持2秒左右。因此，ATP必须是边分解边合成，以保证生命活动能量供应的连续性。②三个能量系统输出功率不同，分别满足不同运动强度的ATP再合成的需要。 不同供能系统的功率输出能力和最大持续时间是维持其动态关系的代谢标准。③如图示不同强度运动时三个能量系统是相互区别和相互联

系的。

CP C ＋ ~P
无氧供能 （非乳酸能系统） ATP
（细胞浆） G或Gn 乳酸 ＋ 能 吸能过程 放能过程
(乳酸能系统) 直接利用
糖 Pi ADP Pi
有氧供能 脂肪 ＋O2 H2O＋CO2＋能
（线粒体） 蛋白质 （有氧氧化系统）

4.肌肉活动时能量供应的代谢特征：①肌肉活动时ATP 供能的连续性。肌肉工作所完成的各种运动形式即技术动作，可能是周期性的、非周期性的、混合性的；也可能是间断性的、连续性的。在完成所有运动时，能量供应必须是连续的。否则肌肉工作会因能量供应中断而无法实现。也就是说，ATP 的消耗与其再合成之间必须是连续性的。②肌肉活动时耗能与产能之间的匹配性。肌肉活动随运动强度的变化而对能量需求有所不同。强度越大，耗能也越大，这就要求产能速率必须与耗能强度相匹配。否则，运动就不能以该强度持续运动，这是由ATP 供能的连续性决定的。三个能量系统输出功率不同，分别满足不同运动强度的需要。③肌肉活动时供能途径与强度的对应性。肌肉在完成不同强度运动时，优先启动不同的供能系统与运动强度的对应性是由产能和耗能速率的匹配关系决定的。在众多调控因素中，胞浆内ATP与ADP的比值变化最为重要，比值上升说明产能大于耗能，反之则耗能大于 产能。比值变化通过调节不同产能途径有关酶的活性，来实现优先动用不同的能量系统作为主要供能系统。④肌肉活动时无氧供能的暂时性。根据能量统一体理论，ATP再合成的无氧方式与有氧方式是一个统一体。 启动哪一种方式供能取决于运动强度的变化，当运动强度耗能速率大于有氧产能最大速率时。必然动用产能更快的无氧方式，以满足该状态的代谢需要。由于无氧代谢的终产物会很快限制其代谢过程，因此，无氧供能维持的时间只能是暂时的。⑤肌肉活动时有氧代谢的基础性。有氧供能是机体生命活动最基本的代谢方式。它有完善的代谢场所、途径、方式和调节系统，最终能把代谢物氧化分解成H2O和CO2排出体外，三大营养物的能量利用率也最彻底。另外，运动时无氧代谢产物的清除及疲劳和能源物质的恢复等都必须依赖于有氧代谢来完成。
5.运动时影响能量代谢的因素主要是运动强度和运动时间，而两者又呈反比关系。运动强度大，维持时间必然短；相反要维持长时间运动，运动强度一定要小。
①短时间最大强度运动，它包括爆发式非周期性和连续式周期性最大强度运动。最大强度的运动必须

启动能量输出功率最快的磷酸原系统。由于该系统供能具有快速可动用性特点，因此，首先动用CP供能。当CP供能接近极限时，如运动还须持续下去，必然启动能量输出功率次之的乳酸能系统，表现为运动强度略有下降，直至运动结束。这样的供能运动一般只能维持2分钟左右，以无氧供能为基础。
②长时间中小强度运动，该运动由于持续时间长，运动强度相对要小，它适应最大有氧工作能力的范围。如马拉松等，必然以有氧供能为主。由于脂肪氧化时，动员慢、耗氧大、输出功率小等特点，故运动的前期必须启动糖氧化供能，后期随着糖的消耗程度增加而逐渐过渡到以脂肪氧化供能为主。但运动时的加速和最后的冲刺阶段，仍动用糖的无氧供能方式来提供能量。
③递增强度的力竭性运动，运动开始阶段，由于运动强度小，能耗速率低，有氧系统能量输出能满足其需要，故启动有氧氧化系统(主要是糖的氧化分解)。随着运动强度的逐渐增大，当有氧供能达到最大输出功率时，仍不能满足因强度增大而对ATP的消耗时，必须动用输出功率更大的无氧供能系统。 因磷酸原系统维持时间很短，所以此时主要是乳酸能系统供能，直至力竭 。
④强度变换的持续性运动，这种运动是以无氧供能为特征， 以有氧供能为基础的混合性一类运动（如各种球类、技击对抗类项目等）。其特点是：以CP供能快速完成技战术的配合，间歇时靠有氧能力及时恢复的持续性运动，运动中乳酸能参与的比例相对较小。如果血乳酸含量过高，说明CP供能和有氧快速恢复能力下降，运动中乳酸能参与的比例过大。这是导致此类运动过早疲劳、体能下降的主要原因。