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人體運動需要的化學能主要靠哪些物質轉換

發布時間:2022-10-16 06:50:25

⑴ 人體的化學能是如何轉換為機械能或動能的 換句換說就是人的動作是如何產生的

化學分析數據得出的結論: 人體所產生的所有力量都是化學能,這種化學能是從食物中攝取了食物之後將儲存在人的脂肪或肌肉中備用,當需要調節體溫的時候它會以熱的形式放出來,當需要力量的時候它會以機械能的形式表現出來,人體還有其他能量表現形式,以什麼形式在什麼時間完全由大腦控制,大腦發出一種微電信號到肌肉細胞內的線粒體將它的ATP(三磷酸腺苷)轉化為ADP(二磷酸腺苷)這個轉化的過程肌肉就會收縮,人的手腳及其他部分就會產生運動了,這個轉化的過程中需要消耗體內儲存的化學能,當轉化需要的化學能太多,體內儲存的化學能供應不上的時候肌肉反過來給大腦信號,大腦就會感覺到那部分肌肉累了,需要暫停一下它們的工作,這時大腦會調動體內其他地方儲存的能量流向那部分肌肉,這也是為什麼休息一會兒之後又能再次做相同的運動的道理。如果全身儲存的能量都將耗盡了,身體會給出需要補充能量的信號:餓了需要吃東西才能補充。

⑵ 物質中的化學能怎樣轉換成我們身體所需的能量呢

食物中的大分子物質首先經過消化轉化成小分子物質被吸收,一部分被合成成儲能物質儲藏在人體,另一部分進入相應細胞進行能量代謝。這些小分子物質包括單糖,脂肪酸,氨基酸等。已葡萄糖為例,正常情況下在人體細胞中經有氧呼吸轉化為水和二氧化碳,同時每mol葡萄糖產生38molATP,其中的能量大部分轉入ATP中,少部分以熱的形式散失;再如1mol軟脂酸代謝,產生106molATP。ATP中的能量就可以直接用於人的保暖(熱能),思考(電能),運輸(滲透能),運動(機械能)。

總的來說,能量流動的途徑就是食物(儲能物質)中的化學能→小分子物質中的穩定化學能→ATP中活躍化學能→人所需的各種各樣的能量。

⑶ 人體在運動過程中也有能量的轉化,是什麼能轉化成什麼能

化學能轉化成動能。如有幫助請採納,手機則點擊右上角的滿意,謝謝!!

⑷ 人體在運動時,身體是怎樣提供能量的

  我們人體在運動時中需要的能量主要是由三個不同的能源系統提供的。

  分別是磷酸原系統、糖酵解系統、有氧氧化系統。至於人體在運動時主要是由哪個系統供能,則要取決於運動時間、運動強度和運動項目了。

  在肌肉活動中,ATP 是機體內唯一能夠直接提供能源的物質,但是在肌肉中ATP的儲存量非常的少,如果要利用的話,只能持續1至2秒的時間。所以為了使肌肉持續的收縮,就需要肌肉中的ATP在消耗的同時又要不斷的合成新的ATP。

  我們體內有三種能源物質,分別是糖、脂肪和蛋白質。但這三種能源物質不能直接參與肌肉的供能,而是需要先轉化為ATP,然後由ATP給肌肉活動提供能量。

  這三種能源物質在轉化為ATP的過程中,只有40%的能量以化學能的形式轉移到ATP中儲存起來了,而另外的60%則以熱能的形式釋放出來了,這部分釋放的熱能就是用來維持人們的體溫。

那麼這三大能源系統是什麼呢?

磷酸原系統:是指機體利用CP分解釋放能量合成ATP的過程,CP是指磷酸肌酸,CP的能量其實是來源於ATP,ATP分子內的高能磷酸基團可以轉移給肌酸,以磷酸肌酸的形式儲存起來。所以磷酸原系統又可稱之為ATP-CP系統。

糖酵解系統:是指機體利用肌糖原或者葡萄糖所釋放的能力合成ATP的過程。肌糖原和葡萄糖是有人體中的糖轉化而來,不同的是,肌糖原存在於肌肉中,而葡萄糖是存在於血液中。糖酵解首先動用的是肌糖原。

有氧氧化系統:是指機體利用糖、脂肪、蛋白質氧化分解釋放能量合成ATP的過程。

  這三大能源系統有什麼區別,他們之間的供能特點是什麼呢?

其主要可以從這幾個方面來回答:供能的底物、供能持續的時間、供能的代謝產物、合成ATP的速率、需不需要氧氣的參與、它們對應的運動項目。

  首先是供能的底物:磷酸原系統是CP、糖酵解系統是肌糖原或者葡萄糖、有氧氧化系統是糖、脂肪、和蛋白質。

  供能持續的時間和合成速率及適合的運動項目:磷酸原系統因為是ATP供能,其特點就是ATP在合成的時候速度非常快,但是也因此ATP在持續供能的時間就非常短,一般只有7到10秒鍾,與此對應的運動項目就是100米跑、舉重、跳躍、投擲等項目,就是需要在短時間內用最大的力氣來完成;

  糖酵解系統合成ATP的速率大概是磷酸原系統的一半,但是其持續的時間就比較長,在1-3分鍾之間。與之對應的運動項目是400米跑、100米游泳等。這些運動項目的持續時間也一般是在這個區間;

  有氧氧化系統合成ATP的速率最慢,但持續的時間也最長,一般是在3分鍾以上。運動項目主要是長時間的,比如馬拉松、50公里的競走、公路自行車等。

  供能的代謝產物:在三個系統中,最值得一說的是糖酵解系統,它的代謝產物是乳酸,乳酸存在於肌肉中,如果不加清除,就容易導致肌肉酸痛,肌肉酸痛實際上就是乳酸導致肌肉的收縮能力下降的結果;有氧氧化系統的代謝產物是水和二氧化碳;磷酸原的代謝產物是肌酸。

  氧氣的參與:只有有氧氧化系統需要氧氣的參與。

  在運動過程中,這三個能源系統相互作用,處於混合供能的狀態,根據人體在運動中參與的項目,運動強度和持續時間來分配各個系統供能的比例。

  根據這三個能源系統,我們就能知道,在參加體育鍛煉時,參加的運動項目主要是哪個供能系統佔主導。對於大部分人來說,在參加體育鍛煉時,並不是為了獲得一個好成績或者取得比賽的名次,而是想要通過鍛煉來改變自己的精神狀態,增強自己的健康和體質。

  如果以大多數人的慢跑或游泳來看的話,其主要的供能系統就是有氧氧化系統,然後我們就能知道其供能的能量來源是糖、脂肪和蛋白質。在長時間的運動過程中,消耗的主要是脂肪,所以想要減肥的人一般有經驗的老師會告訴他去長時間的跑步。除此之外,糖也是能量的一個重要來源,而蛋白質則一般情況下基本上不參與供能。 

希望對你有幫助。

⑸ 人體是如何把外界能量轉換為我們所需要的能量的

我們每天都進食大量的食物維持生命體能,那麼食物究竟是如何轉化成人體所需的能量呢?我們都知道每天吃的食物都具有一定的營養,基本上是經過咀嚼,磨碎了,吃進肚子消化的,然而距離轉成人體能量還有很多過程的,每餐吃的食物都含有一定的營養物質。這些物質被進食後通過人體的消化系統分解成微小元素,在人體易於吸收通過腸壁進入血液中。人體消化系統開啟物質代謝的程序,新陳代謝過程中人體會從營養物質中獲取所需要的能量和微量元素。這些能量供給人體內的各項生理機能,例如體溫調節、運動消耗、消化、心臟跳動、思考等等這些日常的行為。

消化酶是人體的能量食物,化學成分為碳水化合物,也是能量轉換中的主要幫手。主要含在植物性食物里邊,攝入食物後主要在小腸內消化吸收,靠胰分泌的胰澱粉酶,把各種復合醣,分解成單醣,主要是葡萄糖,消化吸收,轉化成能量,主要是熱能。

⑹ 人體運動時,能量的供應主要來源於那三大系統

人體內的供能系統分為三個:
①高能磷酸化物系統(ATP-CP);ATP-CP供能系統單獨供能的話,大概能維持7.5秒的時間,不需要氧氣,也不產生乳酸,時間比較短的劇烈運動如舉重、投擲等一般就是動用這個系統供能的;
②乳酸系統(無氧酵解系統);乳酸系統是糖原或葡萄糖在細胞內無氧分解生成乳酸的過程中,再合成生成ATP的能量系統。如果單獨供能的話,大概能持續33秒的時間。其最終產物是乳酸,所以稱乳酸能系統。1 mol的葡萄糖或糖原無氧酵解產生乳酸,可凈生成2-3molATP。其過程也是不需要氧的,生成的乳酸可導致疲勞。該系統是1 min以內要求高功率輸出的運動的物質基礎。如200 m跑、100 m游泳等。
③有氧系統:有氧氧化系統是糖、脂肪、蛋白質在細胞內徹底氧化生成二氧化碳和水的過程中,再合成ATP的能量系統。其產物當然就是二氧化碳、水和ATP了。

⑺ 人運動是把什麼能轉化為什麼能/

化學能(糖類氧化放熱)→內能→機械能
原因詳見以下:
人體各種形式的運動,主要是靠一些肌細胞的收縮活動來完成的。例如,軀體的各種運動和呼吸動作由骨骼肌的收縮來完成;心臟的射血活動由心肌的收縮來完成;一些中空器官如胃腸、膀胱、子宮、血管等器官的運動,則由平滑肌的收縮來完成。不同肌肉組織在功能和結構上各有特點,但從分子水平來看,各種收縮活動都與細胞內所含的收縮蛋白質,主要與肌凝蛋白和肌纖蛋白的相互作用有關;收縮和舒張過程的控制,也有某些相似之處。本節以研究最充分的骨骼肌為重點,說明肌細胞的收縮機制。

骨骼肌是體內最多的組織,約占體重的40%。在骨和關節的配合下,通過骨骼肌的收縮和舒張,完成人和高等動物的各種軀體運動。骨骼肌由大量成束的肌纖維組成,每條肌纖維就是一個肌細胞。成人肌纖維呈細長圓柱形,直徑約60 μm,長可達數毫米乃至數十厘米。在大多數肌肉中,肌束和肌纖維都呈平行排列,它們兩端都和由結締組織構成的腱相融合,後者附著在骨上,通常四肢的骨骼肌在附著點之間至少要跨過一個關節,通過肌肉的收縮和舒張,就可能引起肢體的屈曲和伸直。我們的生產勞動、各種體力活動等,都是許多骨骼肌相互配合的活動的結果。每個骨骼肌纖維都是一個獨立的功能和結構單位,它們至少接受一個運動神經末梢的支配,並且在體骨骼肌纖維只有在支配它們的神經纖維有神經沖動傳來時,才能進行收縮。因此,人體所有的骨骼肌活動,是在中樞神經系統的控制下完成的。

一、神經-骨骼肌接頭處的興奮傳遞

運動神經纖維在到達神經末梢處時先失去髓鞘,以裸露的軸突末梢嵌入到肌細胞膜上稱作終板的膜凹陷中,但軸突末梢的膜和終板膜並不直接接觸,而是被充滿了細胞外液的接頭間隙隔開,其中尚含有成分不明的基質;有時神經末梢下方的終板膜還有規則地再向細胞內凹入,形成許多皺褶,其意義可能在於增加接頭後膜的面積,使它可以容納較多數目的蛋白質分子,它們最初被稱為N-型乙醯膽鹼受體,現已證明它們是一些化學門控通道,具有能與ACh特異性結合的亞單位。在軸突末梢的軸漿中,除了有許多線粒體外還含有大量直徑約50nm的無特殊構造的囊泡(圖2-19)。用組織化學的方法可以證明,囊泡內含有ACh;此ACh首先在軸漿中合成,然後貯存在囊泡內。據測定,每個囊泡中貯存的ACh量通常是相當恆定的,且當它們被釋放時,也是通過出胞作用,以囊泡為單位「傾囊」釋放,被稱為量子式釋放。在神經末梢處於安靜狀態時,一般只有少數囊泡隨機地進行釋放,不能對肌細胞產生顯著影響。但當神經末梢處有神經沖動傳來時,在動作電位造成的局部膜去極化的影響下,大量囊泡向軸突膜的內側面靠近,通過囊泡膜與軸突膜的融合,並在融合處出現裂口,使囊泡中的ACh全部進入接頭間隙。據推算,一次動作電位的到達,能使大約200~300個囊泡的內容排放,使近107個ACh分子被釋放。軸突末梢處的電位變化引起囊泡排放的過程十分復雜,但首先是軸突末梢膜的去極化,引起了該處特有的電壓門控式Ca2+通道開放,引起細胞間隙液中的Ca2+進入軸突末梢,觸發了囊泡移動以至排放的過程。Ca2+的進入量似乎決定著囊泡釋放的數目;細胞外液中低Ca2+或(和)高Mg2+,都可阻礙ACh的釋放而影響神經-肌接頭的正常功能。已故馮德培院士在30年代對神經-肌接頭的化學性質傳遞進行過重要的研究。

當ACh分子通過接頭間隙到達終板膜表面時,立即同集中存在於該處的特殊通道蛋白質的兩個α-亞單位結合,每分子的通道將結合兩個分子的ACh,由此引起的蛋白質分子內部構象的變化會導致它的通道結構的開放。這種通道開放時,孔道的橫截面比前面提到的Na+通道的面積為大,可允許Na+、K+甚至少量Ca2+同時通過;由於這幾種離子正常時在膜內處的分布特點,實際出現的是Na+的內流和K+的外流,其總的結果是使終板膜處原有靜息電位減小,向零值靠近,亦即出現膜的去極化;這一電變化,稱為終板電位,它的出現約較神經沖動到達接頭前膜處晚0.5~1.0ms。有人曾在運動神經無沖動到達末梢時,記錄到由於個別囊泡的自發釋放在終板膜上引起的微小的電變化,稱為微終板電位。終板電位與前述的局部興奮電反應有類似的性質:不表現「全或無」特性,其大小與接頭前膜釋放的ACh的量成比例;無不應期,可表現總和現象等,如我們一般記錄到的終板電位就是多數微終板電位總和的結果。終板電位產生時,它將以電緊張性擴布的形式影響終板膜周圍一般肌細胞膜。一般的肌細胞膜與神經軸突的膜性質類似,其中主要含電壓門控式Na+通道和K+通道;因而當同終板膜鄰接的肌細胞膜的靜息電位由於終板電位的影響而去極化到該處膜的閾電位水平時,就會引發一次向整個肌細胞膜作「全或無」式傳導的動作電位,後者再通過所謂「興奮-收縮耦聯」,引起肌細胞出現一次機械收縮。

正常情況下,一次神經沖動所釋放的ACh以及它所引起的終板電位的大小,大約超過引起肌細胞膜動作電位所需閾值的3~4倍,因此神經肌接頭處的興奮傳遞通常是1對1的,亦即運動纖維每有一次神經沖動到達末梢,都能「可靠地」使肌細胞興奮一次,誘發一次收縮;這一點與將來要講的神經元之間的興奮傳遞有明顯不同(見第十章)。接頭傳遞能保持1對1的關系,還要靠每一次神經沖動所釋放的ACh能夠在它引起一次肌肉興奮後被迅速清除,否則它將持續作用於終板而使終板膜持續去極化,並影響下次到來的神經沖動的效應。已知,ACh的清除主要靠膽礆酯酶的降解作用來完成,此酶主要分布在接頭間隙中和接頭後膜上,它們大約可以在2.0ms的時間內將一次神經沖動所釋放的ACh清除掉。許多葯物可以作用於接頭傳遞過程中的不同階段,影響正常的接頭功能。例如,美洲箭毒和α-銀環蛇毒可以同ACh競爭終板膜的ACh受體亞單位,因而可以阻斷接頭傳遞而使肌肉失去收縮能力;有類似作用的葯物稱為肌肉鬆弛劑;有機磷農葯和新斯的明對膽鹼酯酶有選擇性的抑製作用,可造成ACh在接頭和其他部位的大量積聚,引起種種中毒症狀。重症肌無力是由於體內骨骼肌終板處的ACh門控通道數量不足或功能障礙所引起。

⑻ 人體生命活動所需要的能量直接來自於什麼

人體生命活動所需要的能量直接來源於:ATP(三磷酸腺苷)中遠離腺苷的高能磷酸鍵(也就是下圖中最後那個波浪符號)的水解所釋放的能量。看下面的圖解:
ATP的分子簡式是:A—P~P~P(板書),A:代表腺苷(腺苷是由腺瞟吟和核糖組成的,有關腺膘吟的知識將在以後的學習中再研究);P:代表磷酸基團;~:代表高能磷酸鍵,是一種特殊的化學鍵。 ATP的水解實際上是指ATP分子中高能磷酸鍵的水解,高能磷酸鍵水解時釋放的能量是一般磷酸鍵水解時釋放能量的兩倍以上
在一定的條件下, ATP分子中遠離A的那個高能磷酸鍵很容易水解,遠離A的那個磷酸基團脫離開,形成磷酸(Pi),同時,將儲存在這個高能磷酸鍵中的能量釋放出來,三磷酸腺苷也就轉化成了二磷酸腺苷(ADP)

A—P~P~P→A—P~P+Pi

⑼ 人的身體能量是由什麼轉化而來的

人體的能量是怎麼來的

能量簡稱為能。在物理學中認為能是一種可使物體做功的本領,例如將一物體從地面舉向高處,或使車輪轉動的本領就是能。生理學中氫能也看成是做功的能力。人體內許多生理活動如神經沖動的傳導、肌肉收縮、葡萄糖的主動吸收、組織蛋白質的合成等等都是做功的過程。稱為生物功。要使這引起過程發生,必須有能量的支持。這種能量在生物體內產生和利用的,故稱為生物能。生物能有許多形式;如化學能、電能、熱能、機械能等。且能量可由一種形式化為電能、骨骼肌收縮由化學能轉化為機械能與熱。人體內在物質代謝過程中,所伴隨的化學潛能的儲存、轉移、釋放與利用的過程,稱為能量代謝。

機體能量的來源,是來自食物中六大營養素中的三大營養物質,即糖、脂肪、蛋白質,人食入的演粉類食物在體內最終消化成葡萄糖而被吸收,一部分葡萄糖在細胞內被利用,另一部分合成糖元(1個糖元可由多達300-500個葡萄糖分子經脫水縮合而成)儲存備用。脂肪類消化成甘油與脂肪酸而被吸收,一部分被細胞利用,一部分合成體脂儲存。瘦肉、魚等蛋白質類食物最終消化成氨基酸而被吸收,一部分在細胞中被合成組織蛋白,多餘部分被氧化,細胞的物質合成代謝中,除構成自向組織成分,以組織細胞生長更新外,同時也是能量轉移與儲存的過程。三種營養物質中都包含一定的化學潛能,在物質轉變過程中必然同時伴隨能量轉移而儲存。營養物質蘊藏的化學能主要是通過生物氧化釋放能量,其中50%左右的能量,以熱能形式變為體熱維持體溫,並少數民族以熱能的形式向體外散發,還有約45%的能量轉移到三磷酸腺甘(ATP)的化學物質中儲存起來,供機體各種生理活動利用。這部分化學能,除肌肉收縮可完成一定量的機械功外,被機體組織利用時,基本上並不轉化為機械功,處用的最終結果,都是轉化為熱能而發散於體外。

例如,心臟博動所人幫的功,在整體內是用來克服血流陰力的,在克服阻力的過程中,心臟的機械功便轉化為熱能。又如胃腺分泌鹽酸時也作了一定的功。但當鹽酸遇鹼性溶液而被中和時,也就轉化為熱能了。只有骨骼肌收縮時所消耗的能量,在一般情況下,有15-25%可轉化為機械功,其餘也都轉化為熱能而發散於體外。

⑽ 人體在運動過程中是什麼能量的轉換

人體內的化學能轉化為機械能,熱能,動能

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與人體運動需要的化學能主要靠哪些物質轉換相關的資料

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