运动生物化学教案

-XX学院课程教案2013—2014学年第一学期课程名称：运动生物化学授课专业：体育教育授课班级：2012级一班、二班主讲教师：XXX所属系别：体育系教研室：理论教研室教材名称：运动生物化学出版社、版次：高等教育出版社第一版2013年1月6日-XX学院教案(首页)系别：体育系教研室：人体科学教研室课程名称运动生物化学课程类别必修课（√）限选课（）公共任选课（）总学时36学分2讲授学时36实践学时0实验学时0授课专业体育教育授课班级12级本科、13专接本授课教师XXX职称助教教学目的和要求课程目标：运动生物化学是研究机体运动时体内的化学变化即物质代谢及其调节的特点与规律，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。运动生物化学主要采用化学的原理与方法，同时融入多学科的技术，从分子水平探讨运动与身体化学组成之间的相互适应，运动过程中机体内物质和能量代谢及调节规律，为增强体质、提高竞技运动能力提供理论和方法。运动生物化学是体育教育专业一门重要的专业理论课程。教学要求：通过本课程的教学，使学生掌握运动人体变化的生物学本质、评定和监控运动人体机能状态的方法。培养学生运用运动生物化学基本理论分析问题和解决问题的能力，并能科学地指导不同人群的体育锻炼和运动训练。为进一步从事相关专业课的学习和体育科研工作奠定基础。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）绪论一、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，从而达到增强体质、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（一）发展。（二）现状早期萌芽时期中期成熟期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。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。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倡议下，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。-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。主要体现在两方面，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。-XX学院教案(章节备课)授课题目（章节）第一章物质代谢与运动概述授课类型理论课授课时间第2周至第3周共4学时教学目的及要求：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。教学重点和难点：重点：酶催化反应的特点。难点：影响酶促反应速度的因素。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，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。第二部分：新授课内容（75分钟，教学方法：讲解、提问、引导）第一章物质代谢与运动概述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%细胞干重略无机盐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。-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1、水的来源：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）水平衡与运动人体内的水食物饮料代谢-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：根据水解性质分为来源（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：讲解）总结本节课内容。第一部分：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。第二部分：新授课内容（75分钟，教学方法：讲解、提问、引导）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。维生素食物是维持人体生长发育和代谢所必需的一类小分子有机物。水溶性维生素脂溶性维生素-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的再合成途径包括ATP酶+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还原成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。ATPADPPi高能磷酸化和物合物糖无氧酵解有氧代谢CP+ADPCKATP+CADP+ADPMKATP+AMP-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还原酶，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