简述淀粉类食物在体内转化为ATP的全过程
淀粉在消化酶的作用下水解为葡萄糖,葡萄糖经小肠进入人体后被细胞吸收后,首先会在细胞质机质中水解为丙酮酸,释放少量能量,能量促使ADP转化为ATP,这个过程叫做糖的酵解。随后生成的丙酮酸会进入线粒体,在线粒体中先在酶的作用下生成大量还原氢并伴有少量能量生成,能量促使ADP转化为ATP,这个过程是柠檬酸循环。最后大量还原氢会和氧气化合为水并且会有大量能量生成,生成的能量会促使ADP转化为ATP,这个过程是电子传递链。
我们吸收的一切物质都不会直接生成ATP,ATP是人体固有物质,外界的物质只是提供能量。我们如果把人体比为一个小型电器的话,那么ATP就是电池,而我们从外界吸收的能量就是充电器,充电器给电池充电以保证电器有能量运转
人体中ATP的总量只有大约0.1摩尔。人体每天的能量需要水解100-150摩尔的ATP即相当于50至75千克。这意味着人一天将要分解掉相当于他体重的ATP。所以每个ATP分子每天要被重复利用1000-1500次。ATP不能被储存,因为ATP的合成后必须在短时间内被消耗。 ATP的化学性质很不稳定·在有关酶的催化下,ATP中远离A的那个高能磷酸键很容易发生水解,于是远离A的那个P就脱离开来,形成游离的PI同时,释放出大量的能量,ATP就转化成ADP,在有关酶的催化作用下,ADP就能接受能量,同时与游离的PI结合··重新形成ATP,这样即避免了能量流失,又保证了及时供应生命活动所需能量。 在细胞中ATP的摩尔浓度通常是1-10mM。 ATP可通过多种细胞途径产生。最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成,或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖和脂肪酸。每分子葡萄糖先在细胞质基质中由酶催化产生2分子丙酮酸(C3H4O3)同时产生2分子ATP和4个还原性氢,产生的能量可以使2分子ADP与Pi结合生成ATP。最终在线粒体中通过三羧酸循环(或称柠檬酸循环)产生最多38分子ATP。其大致过程是:在线粒体基质中第一步产生的2分子丙酮酸与6分子水结合在酶的催化下产生6分子二氧化碳,20个还原性氢,产生能量可以使2分子ADP与Pi结合生成ATP。最终前两步产生的24个还原性氢与6分子氧气在线粒体内膜结合在酶的催化下产生12个水分子,放出大量能量,产生能量可以使34分子ADP与Pi结合生成ATP。有氧呼吸三个步骤可以使1分子葡萄糖分解产生38个ATP,三步中的酶是不同的酶。 此外无氧呼吸也可以产生ATP,其第一步与有氧呼吸相同,第二步为前一步产生的2分子丙酮酸与4个还原性氢的作用下产生2分子乳酸(C3H6O3)或者产生2分子酒精和2分子二氧化碳,这一过程不释放能量,可见无氧呼吸中大多数能量都保存在有机物中而浪费。 在植物的叶绿体中通过光合作用合成的ATP一般不参与叶绿体外的生命活动 [编辑本段]ATP酶 - 生理功能 人体预存的ATP能量只能维持15秒,跑完一百公尺后就全部用完, 不足的继续通过呼吸作用等合成ATP。纯净的ATP呈白色粉末状,能溶于水。 作为药品可以提供能量并改善患者新陈代谢。 ATP片剂可以口服,注射液可供肌肉注射或静脉注射。 功能:各种生命活动能量的直接来源 一、能源物质 肌肉中储藏着多种能源物质,主要有三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)、肌糖原、脂肪等。 二、能源物质的代谢 (一)无氧代谢剧烈运动时,体内处于暂时缺氧状态, 在缺氧状态下体内能源物质的代谢过程,称为无氧代谢。它包括以下两个供能系统。 ①非乳酸能(ATP—CP)系统—一般可维持10秒肌肉活动 无氧代谢 ②乳酸能系统—一般可维持1~3分的肌肉活动 非乳酸能(ATP—CP)系统和乳酸能系统是从事短时间、 剧烈运动肌肉供能的主要方式。ATP释放能量供肌肉收缩的时间仅为1~3秒, 要靠CP分解提供能量,但肌肉中CP的含量也只能够供ATP合成后 分解的能量维持6~8秒肌肉收缩的时间。因此, 进行10秒以内的快速活动主要靠ATP—CP系统供给肌肉收缩时的能量。 乳酸能系统是持续进行剧烈运动时,肌肉内的肌糖元在缺氧状态下进行酵解, 经过一系列化学反应,最终在体内产生乳酸,同时释放能量供肌肉收缩。 这一代谢过程,可供1~3分左右肌肉收缩的时间。 (二)有氧代谢 是在氧充足的条件下,肌糖原或脂肪彻底氧化分解,最终生成二氧化碳和水, 同时释放大量的分解代谢,称为有氧氧化系统。 (三)能量供应 1、了解体育促进身体健康的道理 体育运动加速体内能源物质的消耗,促进体内物质的分解与合成, 使组织细胞得到比原有水平更多的营养补充,有机体获得更加旺盛的活动能力, 从而使 身体不断发展、完善,这就是体育锻炼促进身体健康发展的基本道理。 2、了解能量供应与提高运动能力的关系 体育运动消耗体内的能源物质,经过一段时间休息后, 体内能源物质可以恢复甚至超过原有水平,这种变化称为超量恢复。 出现超量恢复的程度和时间的早晚取决于运动量的大小。 在一定范围内运动量越大,体内能源物质消耗越多,超量恢复的幅度也越大, 但所需的时间也长,在身体出现超量恢复阶段,进行第二次适宜的运动与休息, 可以逐步提高人体的能量供应水平,从而不断提高人体运动能力。 3、了解有氧锻炼与减肥的道理 长时间的运动是在有氧代谢的条件下进行的,要靠脂肪的代谢提供能量, 因此,有氧运动是消耗脂肪达到减肥目的的有效方法。 4、人体的无氧代谢能力主要取决于以下三个方面: ①肌肉中ATP、CP的含量及分解速度; ②肌糖元的无氧酵解速度及血液对乳酸的缓冲能力; ③神经、肌肉对缺氧和乳酸堆积的耐受能力。 无氧代谢能力是速度素质的重要基础。体育课发展无氧代谢能力的方法, 一般采用间歇性练习和持续性练习。 间歇练习主要发展ATP—CP系统的供能能力。一般每次练习在30秒以内, 进行1~3分的积极性休息,再进行适宜练习,可以提高速度素质。 持续练习主要发展乳酸系统的供能力。一般每次练习在30秒以上, 每次休息时间较短,可以提高速度耐力。 5、发展有氧代谢能力 有氧代谢能力是人体长时间进行有氧运动的能力。 发展有氧代谢能力关键在于有充足的氧供应,即人体单位时间内吸收、 利用氧的最大数值——最大耗氧量。 最大耗氧量与单位时间内血液循环携带、运输氧有密切的关系。因此, 心肺功能的好坏,直接影响到最大耗氧量。 采用较低或中等运动强度、持续时间较长的练习,由于机体可以得到充足的氧供应, 进行有氧氧化供能,所以,可以提高有氧代谢能力,从而提高心肺功能。 [编辑本段]机体供能 能量的来源是食物。食物被消化后,营养成分进入细胞转化为各类有机物。动物细胞再通过呼吸作用将贮藏在有机物中的能量释放出来,除了一部分转化为热能外,其余的贮存在ATP中。 人和动物的各项生命活动所需要的能量来自ATP。 食物→(消化吸收)→细胞→(呼吸作用)→ATP→(释放能量)→肌肉→动物运动 运动中机体供能的方式可分两类: 一类是 无氧供能 , 即在无氧或氧供应相对不足的情况下, 主要靠ATP、CP分解供能和糖元无氧酵解供能 (即糖元无氧的情况下分解成为乳酸同时供给机体能量)。 这类运动只能持续很短的时间(约 l一3分钟)。800米以下的全力跑、 短距离冲刺都属于无氧供能的运动。 另一类为 有氧供能 , 即运动时能量主要来自糖元(脂肪、蛋白质)的有氧氧化。 由于运动中供氧充分,糖元可以完全分解,释放大量能量, 因而能持续较长的时间。这类运动如5000米以上的跑步, 1500米以上的游泳:慢跑、散步、迪斯科、交谊舞、自行车、太极拳等都属于这类运动。 由此,我们可以得到一个简单的启示:即大强度的运动不可能持续很长时间, 总的能量消耗较少,因而不是理想的减肥运动方式;而强度较低的运动由于供氧充分, 持续时间长,总的能量消耗多,更有利于减肥。减肥的最终目的是消耗体内过多的脂肪, 而不是减少水分或其它成分。 在进行有氧锻炼时还应注意以下几点: 第一,锻炼应选择中等强度的运动,即在运动中将心率维持在最高心率的60-70%, (最高心率=220-年龄),强度过大时能量消耗以糖为主,肌肉氧化脂肪的能力较低; 而负荷过小,机体热能消耗不足,也达不到减肥的目的。 第二,以中等强度进行锻炼时,锻炼的时间要足够长,一般每次锻炼不应少于30分钟。 在中等强度运动时,开始阶段机体并不立即动用脂肪供能。 因为脂肪从脂库中释放出来并运送到肌肉需要一定时间,至少要20分钟。 运动的方式可根据自己的条件、爱好、兴趣而定,如走路、慢跑、迪斯科、交谊舞、 游泳等都是适宜的方式。 第三,脂肪的储备和动用是一种动态平衡,因此要经常参加运动,切不可一劳永逸。 减肥运动应每日进行,不要间断。
(2)反应③常用于实验室检验二氧化碳,所以C为二氧化碳,F为氢氧化钙,所以反应③为二氧化碳和氢氧化钙的反应,故可以写出该反应的化学方程式;
(3)根据(1)和(2)的解答可以知道C为二氧化碳,所以D为水,水在通电的条件下可以反应生成氢气和氧气,故可以写出该反应的化学方程式;
(4)在用量筒量取液体体积时为了减少误差,应该选用和需测量液体的体积相近的量筒来量取,所以量取50mL酒精应该用50mL的量筒,量取150mL的浓硫酸应该用250mL的量筒;根据题意可以知道将浓硫酸和乙醇混合的方法和用水稀释浓硫酸的方法一致,所以可以将浓硫酸加入就酒精中,并不断搅拌.
故本题答案为:(1)C2H5OH+3O2
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(2)CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;
(3)2H2O
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(4)BD;A;将浓硫酸沿烧杯壁缓慢地倒入烧杯里,边倒边用玻璃棒不断搅拌.
故答案为:淀粉; 蛋白质; 脂肪.
淀粉在口腔中唾液淀粉酶的作用下少部分初步分解为麦芽糖。进入胃后,由于胃内环境过酸,致使淀粉酶失活,且被胃蛋白酶水解,淀粉在胃内仅有少量分解。进入小肠后在胰、肠淀粉酶的作用下全部分解为麦芽糖,麦芽糖在胰、肠麦芽糖酶的作用下分解为葡萄糖。葡萄糖易溶于水,被小肠吸收进入血液循环系统。