Fundamentos da Bioquímica

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BIOQUÍMICA
Prof. Diego Gama
Cref 12788 G/ R
Graduado em Educação Física
Pós – Graduação em fisiologia do exercício e avaliação 
morfofuncional
Pós – Graduação em fisiologia neuromotora
Pós – Graduando em Cinesiologia, Biomecânica e Treinamento 
Físico
FUNDAMENTOS DA BIOQUÍMICA
 A bioquímica questiona como as extraordinárias propriedades dos
organismos vivos se originaram a partir de milhares de biomoléculas
diferentes
 A bioquímica descreve em termos moleculares as estruturas, os
mecanismos e os processos químicos compartilhados por todos os
organismos e estabelece princípios de organização que são a base da vida
em todas as suas formas, princípios esses referidos como a lógica
molecular da vida
ALTO GRAU DE COMPLEXIDADE QUÍMICA E
ORGANIZAÇÃO MICROSCÓPICA. 
Milhares de moléculas diferentes formam as 
intricadas estruturas celulares internas
SISTEMAS PARA EXTRAIR, TRANSFORMAR E
UTILIZAR A ENERGIA DO AMBIENTE
Permitem aos organismos construir e manter suas
intricadas estruturas, assim como realizar trabalho
mecânico, químico, osmótico e elétrico greando equilibrio
no meio ambiente
FUNÇÕES DEFINIDAS PARA CADA UM DOS
COMPONENTES DE UM ORGANISMO E INTERAÇÕES
REGULADAS ENTRE ELES
 Isso é válido não somente para as estruturas
macroscópicas, como folhas e ramos ou corações e
pulmões, mas também para as estruturas
intracelulares microscópicas e os compostos químicos
individuais
 O conjunto de moléculas realiza um programa, cujo
resultado final é a reprodução e a autopreservação do
conjunto de moléculas , em resumo, a vida.
MECANISMOS PARA SENTIR E RESPONDER ÀS
ALTERAÇÕES NO SEU AMBIENTE.
 Os organismos constantemente se ajustam a essas
mudanças por adaptações de sua química interna ou de
sua localização no ambiente.
Capacidade para se autorreplicar e
automontar com precisão
Uma célula bacteriana isolada disposta em meio nutritivo
estéril pode dar origem, em 24 horas, a um bilhão de
“filhas” idênticas
-Célula contém milhares de
moléculas diferentes, complexas
- Bactéria é uma cópia fiel da
original
CAPACIDADE DE SE ALTERAR AO LONGO DO
TEMPO POR EVOLUÇÃO GRADUAL
 Os organismos alteram suas estratégias de vida
herdadas, a passos muito pequenos, para sobreviver em
circunstâncias novas
FUNDAMENTOS CELULARES
Os menores organismos consistem em
células isoladas e são microscópicos.
Os organismos multicelulares maiores
têm muitos tipos celulares diferentes, os
quais variam em tamanho, forma e função
especializada.
Apesar dessas diferenças óbvias, todas as
células dos organismos, desde o mais
simples ao mais complexo, compartilham
determinadas propriedades fundamentais,
que podem ser vistas em nível bioquímico.
AS CÉLULAS SÃO AS UNIDADES ESTRUTURAIS E
FUNCIONAIS DE TODOS OS ORGANISMOS VIVOS
• Células de todos os tipos compartilham algumas
características estruturais comuns
•A membrana plasmática define o contorno da célula,
separando seu conteúdo do ambiente. Ela é composta por
moléculas de lipídeos e proteínas que formam uma barreira
fina, resistente, flexível e hidrofóbica ao redor da célula
•O citoplasma é volume interno envolto pela membrana
plasmática, composto por uma solução aquosa, o citosol, e uma
grande variedade de partículas em suspensão com funções
específicas.
•Ribossomos e proteossomos, os sítios de síntese e
degradação das proteínas
 Citosol, solução aquosa altamente concentrada que
contém enzimas e as moléculas de RNA que as
codificam;
 Os componentes (aminoácidos e nucleotídeos) que
formam essas macromoléculas; centenas de moléculas
orgânicas pequenas chamadas de metabólitos,
intermediários em rotas biossintéticas e
degradativas; coenzimas, compostos essenciais em
muitas reações catalisadas por enzimas; e íons
inorgânicos.
 Todas as células têm, pelo menos em algum momento
de sua vida, um nucleoide ou núcleo, onde o
genoma – o conjunto completo de genes composto por
DNA
 Dentro dos domínios Archaea e Bacteria existem
subgrupos distinguíveis por seus hábitats.
 Nos hábitats aeróbios com suprimento abundante de
oxigênio, alguns organismos residentes obtêm energia
pela transferência de elétrons das moléculas de
combustível para o oxigênio dentro da célula.
 Outros ambientes são anaeróbios, praticamente
desprovidos de oxigênio, e os microrganismos adaptados
a esses ambientes obtêm energia pela transferência de
elétrons para nitrato (formando N2), sulfato (formando
H2S) ou CO2 (formando CH4).
 Muitos organismos que evoluíram em ambientes
anaeróbios são anaeróbios obrigatórios: morrem quando
expostos ao oxigênio.
 Outros são anaeróbios facultativos, capazes de viver com
ou sem oxigênio.
OS ORGANISMOS DIFEREM AMPLAMENTE PELAS
SUAS FONTES DE ENERGIA E PRECURSORES
BIOSSINTÉTICOS
 Existem duas categorias amplas com base nas fontes
de energia: fototróficos (do grego trophe,
“nutrição”), que captam e usam a luz solar
 Quimiotróficos, que obtêm sua energia pela
oxidação de um combustível químico
 Os fototróficos e os quimiotróficos podem ser
subdivididos ainda mais: os que podem sintetizar todas
as suas biomoléculas diretamente do CO2
(autotróficos) e os que requerem nutrientes orgânicos
previamente formados por outros organismos
(heterotróficos)
 Por exemplo, cianobactérias são fotoautotróficas;
humanos são quimio-heterotróficos
FUNDAMENTOS QUIMICOS
 A bioquímica tenta explicar as formas e as funções
biológicas em termos químicos
 Os quatro elementos químicos mais abundantes nos
organismos vivos, em termos de porcentagem do total
de número de átomos, são hidrogênio, oxigênio,
nitrogênio e carbono, que juntos constituem mais de
99% da massa das células
 Menos de 30 entre os mais de 90 elementos químicos
de ocorrência natural são essenciais para os
organismos.
 Os quatro elementos químicos mais abundantes nos
organismos vivos, em termos de porcentagem do total
de número de átomos, são hidrogênio, oxigênio,
nitrogênio e carbono, que juntos constituem mais de
99% da massa das células
FUNDAMENTOS FÍSICOS
 Células e organismos vivos precisam realizar trabalho
para se manterem vivos e se reproduzir.
 As reações de síntese que ocorrem dentro das células,
como processos de síntese em uma fábrica, exigem o
consumo de energia.
 O consumo de energia também é necessário para o
movimento de uma bactéria, de um velocista olímpico,
para o brilho de um vaga-lume ou para a descarga
elétrica de um peixe elétrico.
 Um dos objetivos da bioquímica é compreender, em
termos químicos e quantitativos, os meios pelos quais a
energia é extraída, armazenada e canalizada para
trabalho útil nas células vivas.
 As conversões de energia celular como todas as outras
conversões de energia podem ser estudadas no contexto
das leis da termodinâmica.
OS ORGANISMOS VIVOS EXISTEM EM UM
ESTADO ESTACIONÁRIO DINÂMICO E NUNCA
EM EQUILÍBRIO COM O SEU MEIO
 Apesar de a composição característica de um organismo
mudar relativamente pouco ao longo do tempo, a
população de moléculas dentro de um organismo está
muito longe do estado estático.
 Pequenas moléculas, macromoléculas e complexos 
supramoleculares são continuamente sintetizados e 
degradados em reações químicas que envolvem um 
constante fluxo de massa e energia pelo sistema.
“A glicose que você ingeriu na sua última refeição está 
agora circulando na sua corrente sanguínea; antes do 
final do dia, essas moléculas de glicose em particular 
estarão todas convertidas em algo diferente dióxido de 
carbono ou gordura, talvez – sendo substituídas por um 
novo suprimento de glicose, de forma que a 
concentração de glicose sanguínea é mais ou menos 
constante ao longo de todo o dia”
“As quantidades de hemoglobina e glicose no sangue 
permanecem quase constantes porque a taxa de síntese 
ou ingestão de cada uma contrabalança a sua taxa de 
degradação, consumo ou conversão em algum outro 
produto.”
OS ORGANISMOS TRANSFORMAM ENERGIA E
MATÉRIA DE SEU MEIO
 Organismos obtêm energia domeio de duas formas:
 Absorvendo combustíveis químicos (como glicose) do seu meio e
extraindo energia pela oxidação desses combustíveis
 Absorvendo energia da luz solar.
 A primeira lei da termodinâmica descreve o princípio da
conversão de energia: em qualquer mudança física ou
química,a quantidade total de energia no universo
permanece constante, embora a forma da energia possa
mudar.
 Isso significa que, quando a energia é “usada” pelo sistema,
ela não é “gasta”, mas convertida de uma forma em outra
por exemplo, da energia potencial das ligações químicas em
energia cinética de calor e movimento. As células contêm
sofisticados processos conversores de energia, capazes de
interconverter energia química, eletromagnética, mecânica
e osmótica entre si com alta eficiência
A OXIDAÇÃO DA GLICOSE
 Entropia é um estado não somente da energia, mas da 
matéria. 
 Organismos aeróbios (heterotróficos) extraem energia livre 
da glicose obtida do meio pela oxidação da glicose com O2, 
que também é obtido do meio. 
 Os produtos finais desse metabolismo oxidativo, CO2 e 
H2O, retornam ao meio. Nesse processo, o meio sofre um 
aumento de entropia, enquanto o organismo permanece em 
estado estacionário e não sofre mudanças em sua ordem 
interna.
 Apesar de alguma entropia surgir da dissipação do calor, a 
entropia resulta também de outro tipo de desordem, 
ilustrado pela equação da oxidação da glicose:
 C6H12O6 1 6O2 S 6CO2 1 6H2O
ANABOLISMO X CATABOLISMO
 Catabolismo - Algumas rotas degradam nutrientes
orgânicos em produtos finais simples para poder
extrair energia química e convertê-la em formas úteis à
célula; o conjunto dessas reações degradativas e
produtoras de energia livre
 Anabolismo - Outras rotas iniciam com moléculas
precursoras pequenas e as convertem
progressivamente em moléculas maiores e mais
complexas, incluindo proteínas e ácidos nucleicos. Tais
rotas sintéticas, que invariavelmente requerem injeção
de energia
 O conjunto de redes de rotas catalisadas por enzimas,
tanto as catabólicas quanto as anabólicas, constituem o
metabolismo celular
O METABOLISMO É REGULADO PARA OBTER
EQUILÍBRIO E ECONOMIA
 As células vivas não só sintetizam de forma simultânea
milhares de tipos diferentes de carboidratos, gorduras,
proteínas e moléculas de ácidos nucleicos e suas subunidades
mais simples, como o fazem nas exatas proporções requeridas
pela célula sob uma dada circunstância.
 Exemplo: Se uma célula começa a produzir mais isoleucina do
que ela necessita para a síntese de proteínas, então a
isoleucina não usada se acumula, e o acréscimo de sua
concentração inibe a atividade catalítica causando a imediata
desaceleração da produção de isoleucina.
 Essa retroalimentação inibitória mantém a produção e a
utilização de cada intermediário em equilíbrio
A ESTRUTURA DO DNA PERMITE SUA
REPLICAÇÃO E SEU REPARO
COM FIDELIDADE QUASE PERFEITA
A capacidade dos seres vivos de preservar seu material 
genético e duplicá-lo para a próxima geração resulta da 
complementaridade entre as duas fitas da molécula de 
DNA
BIOENERGÉTICA
METABOLISMO – Milhares de reações
químicas que ocorrem em todo o corpo, a
cada minuto do dia
 Reações catabólicas – degradação
molecular
 Reações anabólicas – síntese molecular
BIOENERGÉTICA - Conversão de
alimentos em forma de energia
biologicamente utilizável (carboidratos,
gorduras e proteínas)
FUNDAMENTOS EVOLUTIVOS
 Nada na biologia faz sentido exceto sob a luz da evolução.
(Theodosius Dobzhansky, The American Biology Teacher,
março de 1973)
 A notável semelhança das rotas metabólicas e das
sequências de genes entre os três grupos da vida sugere
fortemente que todos os organismos modernos derivaram
de um ancestral evolutivo comum por meio de uma série
de pequenas mudanças (mutações), cada uma conferindo
uma vantagem seletiva a algum organismo em algum
nicho ecológico.
ESTRUTURA CELULAR
 Século XVII – Robert Hooke
 Função celular 
 4 elementos 
 65% O2
 18% Carbono
 10% hidrogênio
 3% nitrogênio
 Sódio, Ferro, Zinco, Potássio, magnésio, cloreto e cálcio ( 
menor quantidade)
 Composto que contem carbono (orgânicos), os que não 
contem (inorgânicos)
 A célula é uma fábrica altamente organizada, sintetiza 
grande número de compostos necessários á função 
celular normal (Powers e Howley, 2014)
FIBRA MUSCULAR
ESTRUTURA CELULAR
MEMBRANA CELULAR
 MEMBRANA CELULAR (SARCOLEMA) –
barreira semipermeável que separa a célula do 
ambiente extracelular, regula a passagem de 
substancias dentro e fora da célula
ESTRUTURA CELULAR
NÚCLEO
 Núcleo – corpo amplo e arredondado dentro da 
célula
 Contem genes 
 Genes contem ácidos dexorribonucleicos (DNA’S)
 Regulam as sínteses protéicas controlando a atividade 
celular
 Campo da biologia molecular
 Chamado de Sarcoplasma nas células 
musculares
 Porção líquida da célula
 Localizada entre o núcleo e a membrana celular
 Contém várias organelas (mitocôndrias)
 Mitocondrias – casa de força da célula
• Envolvida na conversão dos alimentos em energia celular 
utilizável
• Contidas no citoplasma estão as enzimas reguladoras da 
quebra de glicose
ESTRUTURA CELULAR
CITOPLASMA
TRANSFORMAÇÃO DE ENERGIA 
BIOLÓGICA
Toda energia existente na Terra é oriunda 
do sol
Plantas usam a fotossíntese
Animais – alimentos
Tipos de energia (Elétrica, química e 
mecânica)
Fibras musculares utilizam energia 
química dos substratos energéticos em 
mecânica na realização dos movimentos
REAÇÕES BIOQUÍMICAS 
CELULARES
 A transferência de energia no corpo se dá por meio da liberação da
energia capturada nas ligações químicas de várias moléculas
 Ligações de alta energia - Ligações químicas com grandes
quantidades de energia
 Reações endergônicas – reações que requerem que a energia seja
adicionada aos reagentes
 Reações exergônicas – reações que emitem energia como resultado
de processo químico
 Reações acopladas – são reações associadas entre si, com a
liberação de energia livre em uma reação que é usada para
impulsionar uma segunda reação
 Exemplo : reação exergônica como uma engrenagem move uma reação
endergônica
REAÇÕES DE OXIDAÇÃO-
REDUÇÃO
 Oxidação – processo de remoção de um elétron de um átomo
ou molécula
 Redução - processo de adição de um elétron de um átomo ou
molécula
 São reações que estão sempre acopladas
 Agente redutor – Molécula que doa elétrons
 Agente oxidante – Molécula que aceita elétrons
 Reação oxidação-reação - Uma mesma molécula pode atuar
como agente redutor e oxidante
 O termo oxidação não significa com o O2 participe da reação e
sim tende a aceitar elétrons e assim atuar como agente
oxidante
 Reações químicas ocorrem quando reagentes tem energia
suficiente para agir – energia de ativação
BIOENERGÉTICA
 NAD+(forma oxidada) NADH (forma reduzida)-
nicotinamida adenina dinucleotideo – vitamina B3
 FAD (forma oxidada) FADH (forma reduzida)- – flavina
adenina dinucleotideo – vitamina B2
 NAD e FAD são moléculas transportadoras durante as
reações bioenergéticas
 Enzimas – são proteínas atuam na regulação das vias
metabólicas e reguladas por moléculas catalisadoras
 Reduzindo a energia de ativação, as enzimas aumentam
a taxa de formação de produto
 Conceito que as enzimas se adaptam a uma
determinada molécula de substrato é chamada de
“chave e fechadura” – formato enzima-substrato
ENZIMAS
 A maioria das enzimas é proteína
 Exceto por um pequeno grupo de moléculas de RNA
catalíticas, todas as enzimas são proteínas.
 A atividade catalítica depende da integridade das suas
conformações nativas
 Algumas enzimas não necessitam de outros grupos químicos
além dos seus próprios resíduos de aminoácidos
 Outras necessitam de um componente químico adicional
denominado cofator
 Ou uma molécula orgânica ou metalorgânica complexa,
denominada coenzima
 As enzimas são classificadas segundo as reações que
catalisam - Muitas enzimas receberam seus nomes pelaadição do sufixo “ase” ao nome dos seus substratos ou a uma
palavra que descreve sua atividade
 Catálise – aumento da velocidade de reação
COMO AS ENZIMAS FUNCIONAM
 Nas condições biológicas relevantes, as reações não
catalisadas tendem a ser lentas
 A maioria das moléculas biológicas é muito estável
nas condições internas das células com pH neutro,
temperaturas amenas e ambiente aquoso
 A propriedade característica das reações catalisadas
por enzimas é que a reação ocorre confinada em um
bolsão da enzima denominado sítio ativo
 A molécula que liga no sítio ativo e sobre a qual a
enzima age é denominada substrato
FATORES QUE ALTERAM A 
ATIVIDADE ENZIMÁTICA
 São medidas pela velocidade que seus substratos
são convertidos em produtos
 TEMPERATURA E PH (MAIS IMPORTANTES)
 PH é medido pela acidez ou alcalinidade da
solução
 Temperatura corporal 37º, com atividade física há
aumento da temperatura corporal e aumento da
atividade enzimática
 Importante observar que uma aumento ou
dimuição da faixa de temperatura ideal ocasiona
a diminuição da atividade enzimática
EXEMPLOS DE VALOR DIAGNÓSTICO DE
ENZIMAS ENCONTRADAS NO SANGUE
 Enzima
 Lactato 
desidroge
nase
 Creatina 
quinase
 Fosfatase
alcalina
 Amilase 
 Aldolase
■ Doenças 
associadas a 
níveis altos de 
enzimas
■ Infarto do miocárdio
■ Infarto do miocárdio 
e distrofia muscular
■ Carcicoma osseo, 
doença de Paget, 
icterícia obstrutiva
■ Pancreatite , ulcera 
péptica perfurada
■ Distrofia muscular
EFEITO DA TEMPERATURA CORPORAL 
SOBRE A ATIVIDADE ENZIMÁTICA
PH
 Enzimas individuais tem um PH ideal, qualquer
alteração diminui a atividade enzimática
 Acúmulo de grandes quantidades de íons provoca
queda do PH dos líquidos corporais para valores
menores do que o PH ideal de enzimas
bioenergéticas
 Consequência é a redução da capacidade de
fornecer energia (ATP) necessária para contração
muscular
 Acidez extrema é um fator limitante
EFEITO DO PH SOBRE A ATIVIDADE 
ENZIMÁTICA
COMBUSTÍVEIS PARA O EXERCÍCIO
 Carboidratos, gorduras e proteínas
 Consumidos diariamente para manutenção 
celular
 Repouso e exercício
 Carboidratos e gorduras substratos 
primários durante o exercício
 Proteínas contribuem com uma pequena 
parte
CARBOIDRATOS
Compostos por átomos de carbono, 
hidrogênio e oxigênio
Energia rápida 
1 g = 4 kcal
Monossacarideos
Dissacarideos
Polissacarideos
CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDIOS
Açucares simples: glicose e frutose
Glicose: açúcar do sangue –
encontrada nos alimentos ou
formada no trato digestivo (clivagem
do carboidrato) - glicólise
Frutose: frutas e mel
Combinação de dois monossacarídios
Sacarose (Açúcar de mesa) : glicose + 
frutose
Maltose: duas moléculas de glicose
Cana-de-açúcar, beterraba, xarope de 
bordo
CARBOIDRATOS
DISSACARÍDIOS
 Glicogênio – armazenado no tecido animal
 O glicogênio hepático - que chega a 150 g, é degradado
no intervalo das refeições mantendo constante o nível
de glicose no sangue ao mesmo tempo em que
fornecem este metabólito as outras células do
organismo.
 O glicogênio muscular, ao contrário, só forma glicose
para a contração muscular.
 Enzima glicogênio sintase
 Durante o exercício ocorre a Glicogenólise (quebra de
glicogênio em glicose) e também no fígado liberando
glicose livre na circulação sanguínea
 Em forma de glicose é utilizada para contração
CARBOIDRATOS
POLISSACARÍDIOS
CARBOIDRATOS
ARMAZENAMENTO DE GLICOGÊNIO
Fígado e Músculos
Reservas totais pequenas
São depletadas em poucas horas no
exercício
Síntese ocorre o tempo todo
Dieta e atividade física interferem na
síntese ou degradação do glicogênio
Estoque de 1434 kcal no corpo –
combustível eficiente
GORDURAS
 Compostos por átomos de carbono, hidrogênio e 
oxigênio
 Proporção carbono/oxigênio é maior nas 
gorduras
 Combustível ideal para exercícios prolongados
1 g = 9 kcal – componente 
digestibilidade – 7,7 kcal
 Encontradas em vegetais e animais
 Acidos graxos/ triglicerídios/ fosfolipídios/ 
esteroides
 Armazenado em forma de trigliceridios estoca 
50.000 a 60.000 kcal
 Armazenados no corpo em forma de triglicerídeos
 3 moléculas de acido graxos e uma de glicerol 
(álcool)
 Maior armazenamento nas células adiposas, 
porém podem ser encontradas nos músculos
 Quebrados em ácidos graxos (substrato 
energético) utilizado pelos músculos e tecidos
 Processo chamado Lipólise – enzima lipase
 O glicerol não é fonte de energia direta para o 
músculo mais pode ser utilizado pelo fígado para 
sintetizar glicose
GORDURAS
ÁCIDOS GRAXOS
Fonte de energia pelos músculos
durante o exercício
São lipídios combinados ao ácido
fosfórico e sintetizados em quase
todas as células do corpo
Mantem a integridade estrutural
celular ao fornecimento de uma
bainha isolante em torno das fibras
nervosas
GORDURAS
FOSFOLIPÍDIOS
Também utilizado durante o exercício 
como fonte energética
Mais comum colesterol
Encontrados nos alimentos
Hipercolesterolemia – risco maior de 
doenças coronarianas
GORDURAS
ESTERÓIDES
 Composta por subunidades minúsculas –
aminoácidos
 Precisamos de pelo menos 20 tipos de
aminoácidos para diversos tecidos, enzimas,
proteínas sanguíneas, etc
 9 aminoácidos essenciais (não podem ser
sintetizados pelo corpo), devem ser consumidos
 Formação das proteínas acontece por ligações
peptídicas
1 g = 4 kcal
 São quebrados em aminoácidos para serem
utilizados com substratos de alta energia
PROTEÍNAS
■ Existem 2 modos que as proteínas podem
contribuir com energia para o exercício
■ 1º - aminoácido alanina convertido em glicose
no fígado (gliconeogênese)
■ 2º - muitos aminoácidos (leucina, isoleucina,
alanina e valina) podem ser convertidos em
intermediários metabólicos nas células
musculares e contribuir de maneira direta
como combustível nas vias bioenergéticas
PROTEÍNAS
FOSFATOS DE ALTA ENERGIA
 ATP – ADENOSINA TRIFOSFATO
 Fonte de energia imediata para contração muscular –
moeda corrente
 Não é a única molécula transportadora de energia para
célula, porém a mais importante, sem ele a célula morre
rapidamente
 1 porção de adenina/ 2 porções de ribose/ 3 fosfatos
ligados
 Formação de ATP ocorre com a combinação de ADP + PI
(fosfato inorgânico)
 ATP ---------- ADP + PI + energia (enzima ATPase)
VIAS METABÓLICAS
 Pode ocorrer por 1 ou combinação das 3 vias
metabólicas
 Formação de ATP por quebra da fosfocreatina (PC) –
sistema ATP-PC (fosfagênio)
 Formação de ATP via degradação da glicose ou
glicogênio – sistema Glicólise
 Formação de ATP via oxidativa – sistema fosforilação
oxidativa – ciclo de KREBS
 Sistema fosfagênio e glicólise – vias anaeróbias (sem
O2), enquanto o sistema oxidativo ocorre de forma
aeróbia (com O2)
 Método mais simples e mais rápido
 ADP + PC ---------------------------ATP + C
 Tão rapidamente quanto o ATP é quebrado ADP + Pi no
inicio do exercício o ATP é ressintetizado pela reação PC
 Quantidades pequenas podem ser armazenadas pelas
células musculares e a quantidade de ATP formada por
essa reação e limitada
 Combinação de ATP e PC denominam o sistema fosfagênio
 Inicio do exercício – alta intensidade – curta duração (5”)
 Corrida de 50 metros, salto em altura, levantamento de
peso, tiro no futebol em torno de 9 metros
VIAS METABÓLICAS
PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP
SISTEMA FOSFAGÊNIO
Cretina quinase
Produz ATP sem presença de O2 e de forma
rápida
Envolve quebra de glicose ou glicogênio para
formação de 2 moléculas de piruvato ou lactato
Envolve uma série de reações acopladas e
catalisadas por enzimas
Ocorre no sarcoplasma da célula muscular e
produz 2 moléculas de ATPe 2 moléculas de
piruvato e lactato por 1 molécula de glicose
VIAS METABÓLICAS
GLICÓLISE
FASES DA GLICÓLISE
GLICÓLISE
2 
MOLÉCULA
S DE ATP
2 
MOLÉCULA
S DE 
PIRUVATO
PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
FOSFORILAÇÃO OXIDATIVA
 Ocorre dentro da mitocôndriae envolve a interação de
2 vias metabólicas cooperativas: ciclo de Krebs e
cadeia transportadora de elétrons
 A função primária do ciclo de Krebs (ciclo do ácido
citrico) é completar a oxidação (remoção de
hidrogênio) de carboidratos, gorduras ou proteínas
usando NAD+ e FAD como transportadores de
hidrogênio (energia)
 Processo de 3 estágios
 Processo 1 : Geração de acetil coA
 Processo 2: oxidação do acetil coA no ciclo de Krebs
 Processo 3: é o processo de fosforilação oxidativa –
formação de ATP
 Hans Krebs
 Entrada no ciclo de Krebs consiste em preparo de 
uma molécula de acetil coA, a partir da quebra de 
carboidratos, gorduras ou proteínas
 Piruvato (molécula com 3 carbonos) é quebrado
para formar Acetil-coA (molécula com 2
carbonos), o carbono remanescente é liberado em
CO2, em seguida o acetil coA combina-se com o
oxalacetato para formar citrato, a partir daí tem
inicio uma série de reações para regeneração de
oxalacetato e 2 moléculas de CO2, e a via
recomeça.
PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
CICLO DE KREBS
PRODUÇÃO AERÓBICA 
DE ATP 
CICLO DE KREBS
Formação de 
32 ATP
PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
CICLO DE KREBS
 A fosforilação oxidativa ocorre dentro da mitocôndria
 Processo chamado cadeia transportadora de elétrons
também conhecida como cadeia respiratória ou cadeia
citocromo
 Produção de ATP acontece graças ao NADH e FADH
 A medida que os elétrons passam pela cadeia de
citocromos ocorre liberação de energia para refosforilar
ADP e formar ATP
 Formação de radicais livres – Dano molecular
 Exercício de alta intensidade ou prolongado x radicais
livres
PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
CICLO DE KREBS – CADEIA
TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS
 São moléculas relacionadas, porém, tecnicamente
diferentes
 Lactato refere-se ao sal do ácido láctico
 Apesar de muitos autores utilizarem de forma
intercambiável são distintos
ACIDO LÁCTICO OU LACTATO?
■ Radicais livres reagem rapidamente com outras
moléculas presentes nas células, e essa combinação
ocasiona dano à molécula que se combinou com o radical
■ Historicamente acreditava-se o metabolismo aeróbico
aumentado durante o exercício promovia o aumento de
radicais livres nas mitocôndrias presentes dos músculos,
entretanto pesquisas recentes indicam outra realidade
■ De fato, embora o exercício provoque a produção
aumentada de radicais livres nos músculos esqueléticos
ativos , esse aumento da produção muscular de radicais
livres não é devido a fosforilação oxidativa que ocorre na
mitocôndria.
FORMAÇÃO DE RADICAIS LIVRE NA MITOCÔNDRIA
GLICOGÊNIO NO FÍGADO E MÚSCULOS
O Glicogênio e armazenado no fígado
durante a atividade física será
quebrado para restaurar os níveis de
glicose no sangue assim como o
glicogênio do musculo esquelético,
porém o glicogênio muscular é egoísta
e não restaura a glicose sanguínea,
deixando esse trabalho para o fígado
CICLO DE CORI