Биохимия человека

И. Л. Гилеп, А. В. Ильютик, И. Н. Рубченя
БИОХИМИЯ 
ЧЕЛОВЕКА
Допущено 
Министерством образования Республики Беларусь 
в качестве учебного пособия для учащихся учреждений 
образования, реализующих образовательные программы 
среднего специального образования по специальностям 
«Тренерская работа», «Обучение физической культуре» 
Минск
РИПО
2023

УДК 577.1(075.32)
ББК 28.707.2я723
 Г47
А в т о р ы: 
доцент кафедры физиологии и биохимии УО «Белорусский государственный 

университет физической культуры» кандидат химических наук, доцент И. Л. Гилеп; 
доцент кафедры физиологии и биохимии УО «Белорусский государственный 

университет физической культуры» кандидат биологических наук, 
доцент А. В. Ильютик; 
заведующий кафедрой физиологии и биохимии УО «Белорусский 
государственный университет физической культуры» кандидат 
биологических наук, доцент И. Н. Рубченя.
Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия УО «Витебское государственное училище 
олимпийского резерва» (Л. Т. Колкова); 
доцент кафедры биохимии Белорусского государственного университета 
кандидат биологических наук, доцент Т. А. Кукулянская.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.
Гилеп, И. Л. 
Г47
Биохимия человека : учеб. пособие / И. Л. Гилеп, А. В. Ильютик, 
И. Н. Рубченя. –  Минск : РИПО, 2023. – 168 с. : ил.
ISBN 978-985-895-143-6.
В учебном пособии рассмотрены биохимические основы жизнедеятельВ учебном пособии рассмотрены биохимические основы жизнедеятельности организма человека в норме и основные закономерности биохиминости организма человека в норме и основные закономерности биохимической адаптации организма при систематических занятиях физическими 
ческой адаптации организма при систематических занятиях физическими 
упражнениями и спортом.
упражнениями и спортом.
Представлена характеристика биохимических процессов в клетках и ткаПредставлена характеристика биохимических процессов в клетках и тканях живого организма при различных его состояниях. Раскрыты особенности 
нях живого организма при различных его состояниях. Раскрыты особенности 
углеводного, липидного, белкового и водно-минерального обмена веществ, 
углеводного, липидного, белкового и водно-минерального обмена веществ, 
процессов энергетического обмена во время мышечной деятельности. Покапроцессов энергетического обмена во время мышечной деятельности. Показано влияние ферментов, витаминов, гормонов на организм человека. Описазано влияние ферментов, витаминов, гормонов на организм человека. Описаны биохимические основы развития физических качеств. Изложена биохимины биохимические основы развития физических качеств. Изложена биохимическая характеристика разных видов спортивной деятельности и обоснование 
ческая характеристика разных видов спортивной деятельности и обоснование 
основных принципов спортивной тренировки и восстановления организма.
основных принципов спортивной тренировки и восстановления организма.
Учебное пособие предназначено для учреждений образования, реалиУчебное пособие предназначено для учреждений образования, реализующих образовательные программы среднего специального образования 
зующих образовательные программы среднего специального образования 
по специальностям «Тренерская работа», «Обучение физической культуре».
по специальностям «Тренерская работа», «Обучение физической культуре».
УДК 577.1(075.32)
ББК 28.707.2я723
ISBN 978-985-895-143-6 
 
	
 
© 
Гилеп И. Л., Ильютик  А. В., 
Рубченя И. Н., 2023
	
  
© 
Оформление. Республиканский институт 
 

 
профессионального образования, 2023

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АДФ – аденозиндифосфорная кислота
АМФ – аденозинмонофосфорная кислота
АТФ 
– аденозинтрифосфорная кислота
ГАМК – γ-аминомаслянная кислота
ДНК
– дезоксирибонуклеиновая кислота
ДФГК – дифосфоглицериновая кислота
ЖВС
– железы внутренней секреции
КоА 
– кофермент А
КоQ 
– кофермент Q
КФ 
– креатинфосфат
КФК – креатинфосфокиназа или креатинкиназа
МПК – максимальное потребление килорода
НАД – никотинамидадениндинуклеотид
ПВК 
– пировиноградная кислота
ПФ 
– пиридоксальфосфат 
ТПФ – тиаминпирофосфат 
ФАД – флавинадениндинуклеотид 
ФГА 
– фосфоглицериновый альдегид 
ФПВК – фосфоенолпировиноградная кислота
ЦНС – центральная нервная система
ЧСС 
– частота сердечных сокращений
3

ПРЕДИСЛОВИЕ
Актуальность разработки данного учебного пособия обусловлена необходимостью формирования у будущих специалистов в области физической культуры и спорта комплексных медико-биологических знаний, умений и навыков, среди которых важное место 
занимают знания о химических основах жизнедеятельности и особенностях обмена веществ в организме человека. Тренеру или спортивному педагогу знания биохимии помогут при оценке функционального состояния организма в покое или под влиянием физической нагрузки различной направленности, разработке программ по 
физическому воспитанию для различных возрастных групп, корректировке физических нагрузок и спортивном отборе. Знания по 
биохимии необходимы для оценки и сохранения здоровья человека, 
правильного выбора и использования восстановительных средств.
Основная цель учебного пособия – помочь будущим специалистам в области физической культуры и спорта овладеть необходимыми знаниями биохимических основ жизнедеятельности и 
биохимических процессов, посредством которых обеспечивается 
биохимическая адаптация организма человека при занятиях физическими упражнениями и спортом.
Учебное пособие включает основные темы общей биохимии 
человека, положения и определения, схемы и таблицы. 
Учебный материал представлен в двух разделах и направлен 
на повышение у учащихся уровня теоретической подготовленности в области наук, изучающих организм человека, а также 
формирование системы современных представлений и знаний о 
биохимических процессах, происходящих в организме человека 
при выполнении физических нагрузок. Биохимические знания 
представляют интерес и становятся профессионально значимыми, когда прослеживаются закономерности протекания процессов жизнедеятельности систем организма под влиянием занятий 
физической культурой и спортом и их взаимосвязи с факторами 
внешней среды.
4

Предисловие
Первый раздел «Общая биохимия организма человека» посвящен рассмотрению общих закономерностей обмена веществ 
и энергии в организме человека. Раскрыты особенности протекания углеводного, липидного, белкового и водно-минерального 
обменов веществ. Рассмотрено влияние ферментов, витаминов, 
гормонов на жизнедеятельность организма человека. Показано 
значение регуляторов обмена веществ при мышечной деятельности. 
Во втором разделе «Биохимические основы спортивной мышечной деятельности» раскрыты вопросы энергообеспечения 
физических нагрузок, динамики биохимических процессов при 
мышечной деятельности. Представлена биохимическая характеристика процессов утомления и восстановления при мышечной 
деятельности, а также качеств силы, быстроты и выносливости 
спортсмена. Рассмомтрены вопросы организации биохимического контроля в спорте.
Учебное пособие содержит рисунки и таблицы. Каждый раздел состоит из нескольких глав, которые заканчиваются контрольными вопросами и заданиями. Это способствует систематизации учебного материала и обеспечивает текущий контроль 
знаний по каждой из тем.
Авторы выражают благодарность кандидату биологических 
наук, доценту А.С. Базулько за участие в подготовке материалов 
для данного учебного пособия.
5

РАЗДЕЛ I. 
ОБЩАЯ БИОХИМИЯ 
ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
Тема 1.1. Введение
§ 
1. Химический состав организма человека
Биохимия – наука о молекулярных основах жизни. Она изучает химический состав организма и биохимические процессы, 
лежащие в основе его жизнедеятельности. Биохимия является 
частью биологии и охватывает те области биологии, которые 
требуют физико-химических и химических подходов, приемов 
и методов для изучения процессов, протекающих в живых организмах.
Статическая биохимия изучает состав живых организмов и 
свойства химических соединений. Все многообразие химических 
реакций в организме, их взаимосвязь и регуляция, а также сопряженные с ними превращения энергии в процессах жизнедеятельности исследуются динамической биохимией. Биохимические 
процессы, лежащие в основе жизнедеятельности отдельных тканей и органов, и проявления их специфической функции рассматриваются различными разделами функциональной биохимии.
Специальным разделом функциональной биохимии является биохимия мышечной деятельности, которая подробно изучает 
химический состав и процессы обмена веществ в мышечной ткани, а также ряд специальных вопросов: биохимические основы 
построения спортивной тренировки, обеспечение энергией мышечной работы различной мощности и продолжительности, биохимические основы утомления и восстановления организма после мышечной деятельности. Биохимический контроль в спорте 
позволяет выявить влияние на организм человека как отдельных 
тренировочных упражнений, так и всей системы тренировки в 
целом.
6

Тема 1.1. Введение
Целью изучения учебного предмета «Биохимия» является 
создание целостных представлений о биохимических основах 
жизнедеятельности организма человека в норме и основных закономерностях биохимической адаптации организма учащихся 
при систематических занятиях физическими упражнениями и 
спортом.
Учебный предмет «Биохимия» играет важную роль в подготовке высококвалифицированных специалистов в области физического воспитания. Тренер – преподаватель по спорту и учитель 
физической культуры в полной мере должны владеть знаниями 
о биохимических процессах, лежащих в основе жизнедеятельности организма, а именно знать особенности обмена веществ во 
время физической работы и отдыха, чтобы грамотно построить 
тренировочный процесс и оценить соответствие физических нагрузок функциональному состоянию спортсмена, а также уметь 
разрабатывать новые методы и средства повышения спортивной 
работоспособности, развития двигательных качеств, восстановления после нагрузки.
Клетки большинства живых организмов имеют сходный химический состав, но он существенно отличается от химического 
состава окружающей неживой среды. 
Однако в живых организмах не обнаружено ни одного из химических элементов, которого бы не было в неживой природе. 
Это одно из свидетельств единства живой и неживой природы.
Из более чем 100 химических элементов в живых организмах 
обнаруживают почти 60. Все элементы в организме человека делятся на две группы: макроэлементы и микроэлементы. 
Макроэлементы – это вещества, количество которых в организме больше, чем одна тысячная процента (0,001 %) от массы 
тела человека. К ним относят следующие элементы: С, O, N, H, 
Na, Ca, Mg, K, P, S, Cl. Среди макроэлементов выделяют группу основных или органогенных. Основные макроэлементы (С, O, 
N, H) составляют 98,5 % от массы тела человека.
Микроэлементы – это вещества, количество которых в организме меньше, чем одна тысячная процента от массы тела человека (0,001 %). К ним относятся Cu, I, Fe, Co, Zn и др. 
В состав организма человека входят органические и неорганические вещества (рис. 1).
7

Раздел I. Общая биохимия организма человека 
ОРГАНИЗМ
Вода 
Сухой остаток 
60–65 %
35–40 %
Органические 
Минеральные 
вещества
вещества
32–37 %
3–5 %
– соли
– ионы
– кислоты
Белки
Углеводы
Липиды
18–20 %
1,5–2,0 %
(мышечная, 
(глюкоза крови, 
12–15 % (муж.)
20–25 % (жен.)
соединительная 
гликоген печени 
(жировая 
ткань, печень, 
и мышц)
ткань)
кожа)
Рис. 1. Химический состав организма человека
Вода составляет около 60–65 % массы тела человека, минеральные вещества 3 % массы тела. Органические вещества представлены белками (18–20 %), жирами (12–15 %), углеводами (1,5–2,0 %).
Химический состав организма изменяется с возрастом. В растущем организме меньше содержание углеводов и минеральных 
веществ, но больше воды. В стареющем организме уменьшается 
содержание воды и белков, замедляется белковый обмен, может 
увеличиться количество липидов.
Под действием физических нагрузок также в организме происходят изменения, связанные с адаптацией к ним. У спортсменов силовых и скоростно-силовых видов спорта увеличено содержание белков и КФ, выше активность ферментов анаэробных 
процессов. Длительные нагрузки приводят к увеличению запасов 
углеводов (гликогена печени), повышению активности аэробных 
ферментов.
8

Тема 1.1. Введение
§ 
2. Понятие об обмене веществ
Обмен веществ и энергии (метаболизм) – строго упорядоченная система биохимических процессов синтеза (анаболизма) и 
распада (катаболизма) веществ, необходимых для поддержания 
жизнедеятельности организма. Он включает усвоение различных веществ из внешней среды, их химические превращения 
в организме и выделение конечных продуктов обмена во внешнюю среду.
Обмен веществ в организме начинается с усвоения веществ 
из окружающей среды. Для нормальной жизнедеятельности организму человека необходимы углеводы, липиды (жиры), белки, 
вода, кислород, минеральные вещества и витамины. Продукты 
питания, поступающие в желудочно-кишечный тракт, подвергаются предварительной модификации (пищеварению), в процессе 
которой сложные молекулы белков, липидов, углеводов распадаются на более простые молекулы. Попадая в клетки организма, 
продукты пищеварения вступают в сложные биохимические превращения, специфические для каждого вещества. 
Катаболизм – совокупность биохимических процессов в организме, направленных на распад веществ, освобождение из них энергии и выделение конечных продуктов распада во внешнюю среду.
Анаболизм – совокупность биохимических процессов, направленных на синтез веществ, обновление клеточных структур 
и накопление энергии.
Катаболизм и анаболизм – разнонаправленные процессы и 
протекают независимо друг от друга. Однако они тесно связаны между собой. Метаболиты, образующиеся в процессе распада (катаболизма), используются для процессов синтеза веществ 
(анаболизма). В результате анаболических реакций синтезируются сложные вещества, которые накапливаются в организме и используются в случае необходимости как субстраты для процессов 
катаболизма.
Скорость и сбалансированность анаболических и катаболических процессов зависят от многих факторов и, прежде всего, от 
возраста и двигательной активности человека. В детском возрасте преобладают процессы синтеза веществ. Это создает условия 
для роста организма, увеличения объема тканей и органов, накопления мышечной массы. Анаболические процессы протекают 
9

Раздел I. Общая биохимия организма человека 
с большими затратами энергии, поэтому детям не рекомендуются 
тяжелые и длительные физические нагрузки, которые могут затормозить процессы роста. Для взрослого человека характерна 
сбалансированность процессов синтеза и распада. В стареющем 
организме преобладают катаболические процессы, приводящие 
к уменьшению содержания структурных белков, ферментов, гормонов. Снижаются скоростно-силовые способности организма, 
возможности его приспособления и восстановления после физических нагрузок. Однако умеренные физические нагрузки повышают интенсивность обменных процессов и продлевают период 
высокой функциональной активности организма. Нарушение сбалансированности анаболических и катаболических процессов наблюдается при ряде заболеваний, неправильном питании, воздействии неблагоприятных факторов среды, чрезмерных физических 
нагрузках, неправильной организации тренировочного процесса.
При выполнении физических нагрузок преобладают процессы распада веществ – работа организма направлена на обеспечение энергией работающих мышц. В период отдыха преобладают 
процессы синтеза, организм восстанавливает утраченные во время работы вещества. 
Регуляция обмена веществ
Окружающая среда воздействует на организм, вызывая в 
нем изменения. Способность организма сохранять постоянство 
своего внутреннего состояния посредством скоординированных 
реакций, направленных на поддержание динамического равновесия, называется гомеостазом.
Регуляция обмена веществ в организме осуществляется нервной и эндокринной системами, а также системой автоматической 
регуляции (саморегуляцией).
Нервная, эндокринная системы и система саморегуляции оказывают влияние на количество и активность ферментов, коферментов и субстратов, что обеспечивает необходимую скорость и 
направленность биохимических процессов. Эти системы управляют механизмами общей адаптации организма к физическим 
нагрузкам и другим воздействиям.
Нервные импульсы возникают при раздражении чувствительных нервных окончаний чувствительных клеток. Они по10