Metabolismos Aeróbico e Anaeróbico

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BIOENERGÉTICA 
 
Metabolismos: aeróbico 
e anaeróbico 
 
 
 
 
Vias metabólicas 
Para melhor compreendermos o metabolismo, devemos compreender prin- 
cípios básicos da bioenergética e das vias metabólicas. 
Em repouso, em atividade, durante o sono ou acordado é preciso ener- 
gia para manter as funções corporais. No entanto, quando praticamos ati- 
vidades físicas, os músculos precisam de energia para gerar a força que produz 
os movimentos corporais. Dessa forma, os nutrientes orgânicos con- sumidos 
na forma de alimentos constituem as principais fontes de energia (combustível) 
que abastecem o corpo humano. As fontes de energia consu- midas na forma 
de alimentos (nutrientes) são convertidas em substratos, possibilitando assim 
que o organismo absorva compostos orgânicos e que as células do nosso 
corpo os transformem em energia química por meio das vias metabólicas, 
que será utilizada pelo nosso corpo para manutenção do metabolismo ou 
gerar energia necessária para qualquer atividade física (MACDOUGALL et al., 
1998; PARRA et al., 2000; GASTIN, 2001; ROBERGS et al., 2004; HUG et al., 
2005; BURGOMASTER et al., 2006; CHANCE et al., 2006; VOLP et al., 2011). 
O processo químico de conversão do alimento em energia é denomina- 
do em bioenergética. Esse processo é similar em muitos aspectos ao uso de 
qualquer fonte de energia como por exemplo carvão ou gasolina para forne- cer 
energia a uma máquina em funcionamento. No corpo humano, quando os 
substratos energéticos (glicose, ácido graxo e aminoácido) dos macronutrientes 
(carboidrato, gordura e proteínas) são quebrados, liberam energia contidas em 
suas ligações químicas tornando-a em energia mecânica, resultando nas con- 
trações musculares (GASTIN, 2001; ROBERGS et al., 2004; HUG et al., 2005; 
BURGOMASTER et al., 2006; CHANCE et al., 2006; VOLP et al., 2011). 
 
 
Conforme mencionamos ao final do capitulo I, todos os substratos ener- 
géticos (glicose, triacilglicerol e aminoácido) são transformados em uma úni- ca 
moeda enérgica aceita por todo nosso organismo chamada adenosina tri- 
fosfato (ATP) (KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016; MACDOUGALL et al., 
1998; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016; ROBERGS, 2004). 
Nosso organismo, com objetivo de facilitar os processos metabólicos, criou 
uma única moeda identificada por ATP. A adenosina trifosfato con- tém 
ligações ricas em energia de uma adenina e ribose a três fosfatos. Cada vez 
que o nosso organismo consegue quebrar (hidrolisar) 1 ATP, o mesmo liberará 
essa energia química armazenada em suas ligações. Temos uma pequena 
quantidade de ATP intracelular que corresponde a aproximada- mente 20 
mmol/kg/músculo. Portanto, o nosso organismo deve encontrar uma forma de 
realizar ressíntese do ATP que foi depletado pela demanda energética 
(ROBERGS, 2004). 
Contudo, para que algumas reações químicas aconteçam e produzam ATP 
é necessária quantidade suficiente de oxigênio. Quando temos disponibilida- 
de suficiente de oxigênio, obtemos energia pelo metabolismo aeróbico. No 
entanto, ainda é possível produzir ATP mesmo quando não houver quantida- 
des suficientes de oxigênio. Dessa forma, quando a produção de ATP ocorrer 
sem a presença de oxigênio o metabolismo é anaeróbico. O metabolismo 
anaeróbico pode ser subdividido em dois: alático e lático (GASTIN, 2001; JUEL 
et al., 2004; ROBERGS et al., 2004; HUG et al., 2005; BURGOMASTER et al., 
2006; CHANCE et al., 2006). 
A primeira via metabólica faz parte do metabolismo anaeróbico, ou seja, 
sem a presença suficiente de oxigênio para gerar energia. Outro fator interes- 
sante é que essa via metabólica também é conhecida como alático, ou seja, não 
forma lactato como subproduto final. Portanto, o nosso organismo utiliza a 
via chamada ATP-CP ou sistema fosfagênio como primeira via energética com 
objetivo de ressintetizar ATP. Para que isso ocorra, essa via utiliza a fosfocrea- 
tina (Creatina + Fosfato inorgânico – CP + Pi) armazenada dentro do músculo 
em pequenas quantidades de aproximadamente 80 mmol/kg/músculo, e, por 
meio da enzima creatinaquinase, depleta a fosfocreatina liberando seu fosfa- 
to rico em energia e ressintetizando o ATP utilizado (ADP → ATP) (GASTIN, 
2001; CROWTHER et al., 2002; LEBLANC et al., 2004; ROBERGS et al., 2004; 
MEIRELLES et al., 2004; GRASSI, 2005; HUG et al., 2005; BURGOMASTER et 
al., 2006; CHANCE et al., 2006; SCOTT, 2011b). 
 
 
Figura 1 
Sistema Fosfagênio (ATP-CP) 
 
Fonte: adaptado de (POWERS; EDWARD, 2014). 
 
 
Nosso organismo não é capaz de armazenar grandes quantidades de 
creatina fosfato no músculo, invariavelmente somos capazes de manter o 
esforço por aproximadamente 10-15 segundos com predominância des- sa 
via metabólica. Dessa forma, essa via metabólica sustenta atividades de 
alta intensidade e curta duração, por exemplo, prova de 100 metros no 
atletismo, levantamento de peso olímpico, 50 metros na natação entre ou- 
tras (BUITRAGO et al., 2013; CHRISTOPHER B. SCOTT, 2018; FRY, 2004; 
MACDOUGALL et al., 1998). 
A via metabólica seguinte é a chamada de via glicolítica do metabolismo 
anaeróbico lático, na qual ocorre a formação de lactato como seu subproduto 
final. Essa via metabólica utiliza o substrato energético glicose (C
6
-H
12
-O
6
) para 
restaurar o ATP (GRASSI, 2005; MACDOUGALL et al., 1998). 
Essa via metabólica tem duas fases importantes e distintas, sendo a primei- 
ra de investimento de energia e a segunda fase de ganhos “lucro”. Na primeira 
 
 
fase, o nosso organismo investe energia para posteriormente ganhar. Dessa 
forma, 1 molécula de glicose será inicialmente quebrada em dois gliceroldeído- 
-3-fosfato, e para que isso ocorra, é necessário o investimento de 2 ATPs. Note 
que a molécula de uma (1) glicose foi dividida em duas, o que será importante 
para o salto final em ATPs. Após a fase de investimento, iniciamos a fase mais 
importante do ciclo que são os “lucros”. Dessa forma, a partir de cada molécula 
de gliceroldeído-3-fosfato teremos 2 moléculas de piruvato e durante esse pro- 
cesso metabólico serão produzidos 2 ATPs por gliceroldeído-3-fosfato. Como 
cada 1 molécula de glicose gera 2 gliceroldeído-3-fosfato, então o saldo final 
será de 4 ATPs (CROWTHER et al., 2002; ROBERGS, 2004). 
 
Figura 2 
Cascata metabolica via Glicolíca 
 
 
Fonte: adaptado de (POWERS; EDWARD, 2014). 
 
 
A via metabólica glicólica não rende muitos ATPs, ou seja, ao final de 
seu processo metabólico temos o saldo de apenas 2 ATPs, pois utilizamos 
2 ATPs para iniciar o ciclo na fase de investimento. Portanto, ao final do 
ciclo o saldo de 4 ATPs na verdade será de 2 ATPs. Mas a via glicolítica faz 
outro papel muito importante, gerando alguns NADH. O NAD (nicotina- mida 
adenina dinucleotídeo) são carregadores de elétrons (energia), que 
 
 
têm um papel importante no final do processo metabólico. Portanto, a via 
glicolítica gerou poucos ATPs (2 ATPs), mas gerou também 2 NADH e 2 
Piruvatos (C
3
-H
4
-O
3
). Podemos notar que essa via também gera pouca ener- 
gia (2 ATPs) por molécula de glicose. Dessa forma, essa via metabólica sus- 
tenta atividades de curta duração, mas por outro lado, em alta intensidade 
(MACDOUGALL et al., 1998; PARRA et al., 2000; CROWTHER et al., 2002; 
ROBERGS et al., 2004; GRASSI, 2005; HUG et al., 2005; BURGOMASTER et 
al., 2006; CHANCE et al., 2006). 
A via metabólica seguinte é a que gera a maior quantidade de ressín- 
tese de ATP e faz parte do metabolismo aeróbico por utilizar o oxigênio 
disponível para gerar energia. Essa via é conhecida via oxidativa e/ou ca- deia 
respiratória e está associada ao ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs 
(KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016; 
ROBERGS, 2004). 
A partir de cada piruvato, quando há oxigênio suficiente presente, segui- 
mos para o metabolismo conhecido como aeróbico. Quando falamos em pre- 
sença suficiente de oxigênio, entende-se como quantidade adequadade oxi- 
gênio chegando na célula muscular. Dessa forma, o oxigênio que respiramos 
durante o exercício está tendo tempo hábil entre captação, consumo e absorção. 
Para que isso aconteça, o exercício não pode ser de alta intensidade, mas, por 
outro lado, pode ser de longa duração (BURGOMASTER et al., 2006; CHANCE 
et al., 2006; FURBER et al., 2017; GASTIN, 2001; GRASSI, 2005; HUG et al., 2005; 
JUEL, 2003; KAPLAN, 2001; LEBLANC et al., 2004; ROBERGS, 2004). 
Seguindo o ciclo a partir de cada piruvato, com a presença de oxigênio 
o piruvato entra no ciclo de reações químicas dentro da matriz mitocondrial 
chamado ciclo de Krebs (homenagem ao fisiologista que o descobriu, Hans 
Krebs), no qual o piruvato será oxidado (perderá energia) gerando muitos 4 
NADH, 1 FADH (flavina adenina dinucleotídeo, carregador de elétron, mas 
com menor capacidade em comparação ao NAD) e 1 ATP (1 GTP, gonina 
trifosfato, mas o nosso organismo converte rapidamente a gonina em adeni- 
na). Além disso, serão retiradas do nosso organismo 3 moléculas de carbono 
por meio da respiração pulmonar eliminando dióxido de oxigênio (CO2) de 
cada piruvato (C3-H4-O3). O metabolismo anterior gerou 2 piruvatos, e, dessa 
forma, teremos o saldo final de 8 NADH, 2 FADH e 2 ATPs. Notem que o 
ciclo de Krebs gerou poucos ATPs (apenas 2), mas, por outro lado, oxidou por 
completo a molécula de glicose e gerou muita energia contida agora nos NADH 
e FADH (BURGOMASTER et al., 2006; CHANCE et al., 2006; FURBER et al., 
2017; GASTIN, 2001; GRASSI, 2005; HUG et al., 2005; 
JUEL, 2003; KAPLAN, 2001; LEBLANC et al., 2004; ROBERGS, 2004). 
 
 
Figura 3 
Ciclo de krebs 
 
Fonte: adaptado de (POWERS; EDWARD, 2014; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
 
 
Essa energia contida nos NADH e FADH serão atraídas pelo oxigênio 
dentro da matriz mitocondrial e liberadas entre as membranas interna e externa 
da mitocôndria por meio do complexo ubiquinona I, II, III, IV, car- regador 
fosfato e enzima ATP sintetase (em alguns livros ATP sintetase). O NADH 
e o FADH liberam sua energia e com isso a enzima ATP sinteta- se será 
acionada ressintetizando o ADP ao juntar 1 fosfato inorgânico (Pi). Cada 
NADH pode ressintetizar aproximadamente 2,5 ATPs e o FADH 1,5. Dessa 
forma, o saldo total de ATPs ressintetizado por meio metabolismo aeróbico 
será de aproximadamente 32 ATPs (Figura 4) (BURGOMASTER et al., 2006; 
CHANCE et al., 2006; FURBER et al., 2017; GASTIN, 2001; GRASSI, 
2005; HUG et al., 2005; JUEL, 2003; KAPLAN, 2001; LEBLANC et al., 2004; 
ROBERGS, 2004). 
 
 
Figura 4 
Local onde ocorre a cadeia respiratório e onde estão localizados 
os complexos ubiquinona e a enzima ATP sintetase 
 
(a) (b) 
Fonte: POWERS; EDWARD (2014). 
 
A cadeia respiratória só acontecerá quando houver a presença de oxi- gênio 
suficiente para a demanda energética do exercício. Quando isso não acontecer, 
o piruvato será transformado em lactato (aceitando dois elétrons do NADH, 
tornando-se NAD novamente e podendo auxiliar o reinício do metabolismo a 
partir de outra molécula de glicose). Esse processo metabó- lico é conhecido 
como fermentação lática. A enzima lactato desidrogênase (LSH) é responsável 
pela conversão do piruvato para lactato. As fibras sub- jacentes do tipo I contêm 
enzima LDH. É possível tornar o lactato de volta a piruvato e de piruvato volta 
a ser glicose. Quando o lactato entra na corrente sanguínea, chegando até o 
fígado e iniciando assim o ciclo conhecido como ciclo de Cori, no qual, converte 
o lactato em glicose novamente, podendo ar- mazenar a glicose na forma de 
glicogênio hepático ou liberar a glicose para o sangue se os níveis glicêmicos 
estiverem baixos (BURGOMASTER et al., 2006; CHANCE et al., 2006; 
FURBER et al., 2017; GASTIN, 2001; GRASSI, 
2005; HUG et al., 2005; JUEL, 2003; KAPLAN, 2001; LEBLANC et al., 2004; 
ROBERGS, 2004). 
 
 
Figura 5 
Formação e remoção de lactato 
 
Fonte: adaptado de (POWERS; EDWARD, 2014). 
 
 
Macronutrientes associados aos metabolismos 
 
Carboidratos 
Podemos notar que até o momento a ressíntese de ATP foi realizada por 
meio do carboidrato que tem como substrato energético a glicose (C
6
-H
12
-O
6
). 
Os carboidratos são encontrados em três formas: monossacarídeos, dissacarí- 
deos e polissacarídeos. Os monossacarídeos são as formas mais simples de 
açúcares, por exemplo, glicose, frutose, galactose. Os dissacarídeos correspon- 
dem à associação de dois monossacarídeos, por exemplo, glicose + glicose = 
maltose, frutose + glicose = sacarose (açúcar de mesa). A principal diferença 
entre o monossacarídeo e o dissacarídeo está no fato que o dissacarídeo deve 
ser degradado antes de ser absorvido pelo organismo. Os polissacarídeos são 
compostos por 3 ou mais monossacarídeos, como, por exemplo, amido, graus, 
fibras, celulose. (ARAGON; SCHOENFELD, 2013; ASCENSÃO et al., 2003; 
GRASSI, 2005; KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016). 
A absorção de cada grupo de carboidrato é diferente e alteram a velocida- 
de da sua biodisponibilidade. Os monossacarídeos, embora o trato digestivo 
possa assimilá-los após sua a absorção, na maioria das vezes são convertidos 
 
 
pelo fígado em glicose. Os dissacarídeos e os polissacarídeos são degradados 
em monossacarídeos antes de serem absorvidos (ARAGON; SCHOENFELD, 
2013; CHANCE et al., 2006; GRASSI, 2005; HAWLEY et al., 2014; KRAEMER; 
FLECK; DESCHENES, 2016; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
O principal motivo para que o metabolismo prefira a utilização dos carboi- 
dratos (glicose) para fornecer energia para nosso organismo está na relação as- 
sociada a biodisponibilidade e o armazenamento (ARAGON; SCHOENFELD, 
2013; CHANCE et al., 2006; HAWLEY et al., 2014). 
O nosso organismo é capaz de armazenar glicose na forma de glicogênio 
(polissacarídeo com moléculas de glicose) no músculo e no fígado, além da quan- 
tidade de glicose circulante no sangue (glicemia). Existe diferença entre o glico- 
gênio dos músculos e do fígado em relação a sua biodisponibilidade. No fígado, 
o objetivo do estoque de glicogênio será restaurar os níveis normais de glicose 
no sangue (glicemia sérica). No músculo “mais egoísta” a depletação do glico- 
gênio em glicose-6-fosfato será imediatamente utilizada pelo próprio músculo 
(em atividade) como substrato para iniciar a via metabólica glicolítica que vimos 
no capítulo anterior. Portanto, a quebra do glicogênio intramuscular não ocor- 
re para restabelecer os níveis apropriados de glicose no sangue, deixando esse 
trabalho para o glicogênio armazenado no fígado, ou seja, o glicogênio hepático 
(ARAGON; SCHOENFELD, 2013; CHANCE et al., 2006; HAWLEY et al., 2014). 
 
Figura 6 
Utilização da glicose e do glicogênio muscular 
 
 
Fonte: adaptado de (MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
 
 
A ingestão adequada de carboidrato é importante para a manutenção do 
exercício, pois em aproximadamente 1h de exercício o estoque de gli- 
cogênio hepático pode reduzir em 55% e após 2h de exercício extremo o 
glicogênio muscular e hepático esgotam quase por completo. Além disso, em 
exercícios prolongados, por exemplo maratona, o carboidrato é o subs- trato 
metabólico para atender as necessidades energéticas para atividade física 
(ARAGON; SCHOENFELD, 2013; CHANCE et al., 2006; HAWLEY et al., 
2014). 
Dessa forma, o correto fornecimento de substrato energético pode re- duzir 
ou postergar a fadiga gerado pelo exercício. A depletação do glico- gênio está 
relacionada com fadiga, a conversão da glicose em ATP pelo músculo é quase 
duas vezes mais rápida quando comparado com outros macronutrientes 
(proteínas e gorduras). Quando a glicemia está baixa e os estoques de 
glicogênios muscular estão terminando, o ritmo de uma cor- rida, por 
exemplo, é reduzir e aumenta a participação da gordura no me- tabolismo de 
energia. Além disso, o uso de glicose sanguínea priorizando os músculos em 
atividade reduz a função do sistema nervoso central, ge- randomaior estado 
de fadiga central, concomitantemente ao aumento da dependência das fibras 
musculares do tipo II (ARAGON; SCHOENFELD, 2013; CHANCE et al., 2006; 
FRY, 2004; GRASSI, 2005; HAWLEY et al., 2014; PARRA et al., 2000). 
Vale ressaltar que o consumo de carboidratos deve ser adequado à de- 
manda energética do exercício. Por exemplo, vários indivíduos estão trei- nados 
para uma corrida com a distância de 5 km. Seguiram as orientações básicas de 
consumo de carboidrato referente à demanda desse exercício. Na tentativa de 
melhorar todos os aspectos de sua preparação para a corrida, um indivíduo 
estava consumindo muito carboidrato. Os outros indivíduos do grupo não 
tinham certeza, e ao verificarem com o departamento de fisiologia e lerem 
alguns estudos sobre o assunto, constataram que, devido à curta dis- tância, o 
carboidrato adicional armazenado não seria de fato necessário, além de cada 
grama de glicogênio são armazenados 5 gramas de água. Portanto a 
sobrecarga de carboidrato não seria benéfica (ARAGON; SCHOENFELD, 2013; 
CHANCE et al., 2006; FRY, 2004; GRASSI, 2005; HAWLEY et al., 2014; 
KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016; MACDOUGALL et al., 1998; 
MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016; PARRA et al., 2000). 
 
 
Gordura 
Outros macronutrientes podem fornecer energia para os processos me- 
tabólicos, como, por exemplo, a gordura e seu substrato energético chama- 
do de triacilglicerol, e a proteína por meio dos aminos ácidos (ARAGON; 
SCHOENFELD, 2013; KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016; MCARDLE; 
KATCH; KATCH, 2016; ROBERGS, 2004). 
A gordura pode ser armazenada no corpo por meio do tecido adiposo (adi- 
pócitos). A grande vantagem da gordura em comparação aos outros macronu- 
trientes está no fato do seu grande fornecimento de energia. Outra vantagem 
é que a gordura é hidrofóbica, portanto, não carrega água em sua molécula 
tornando-a mais leve. Dessa forma, 0,450 kg exigiria 2,7 kg de glicogênio para 
fornecer a mesma quantidade de energia (ARAGON; SCHOENFELD, 2013; 
KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016). 
A gordura pode ser classificada em saturada, de origem animal (o que pode 
aumentar o colesterol ruim - LDL). Ela contém quantidade máxima de 
hidrogênios, e não apresenta ligações duplas entre os carbonos. Também pode 
ser classificada em insaturada, de origem vegetal (pode diminuir o co- lesterol 
ruim - LDL). Não apresenta a quantidade máxima de hidrogênios e apresenta 
pelo menos 1 ligação dupla entre os carbonos, sendo suas subclas- sificações: 
monoinsaturados, que apresentam pelo menos 1 ligação dupla, e poli-
insaturados, com mais de 1 ligação dupla entre os carbonos (ACHTEN; 
JEUKENDRUP, 2004; ARAGON; SCHOENFELD, 2013; ASCENSÃO et al., 
2003; SILVA, 2014).. 
Quando os estoques de glicogênio hepático e muscular estão baixos, o 
organismo utilizará os estoques de gordura armazenadas nos adipócitos. Por 
meio do hormônio sensível lipase, ocorrerá a lipólise (catabolismo), a quebra 
do triacilglicerol liberando ácidos graxos livres. Cada molécula de triacilgli- 
cerol carrega 3 moléculas de acil (ácido graxo) unidos por um glicerol. Ao 
sensibilizar ocorrerá a separação dessas moléculas. O glicerol é facilmente 
convertido em di-hidroxiacetona fosfato, que é a reação intermediária da 
glicólise. Dessa forma, o glicerol, após ser convertido em di-hidroxiacetona 
fosfato pode ser metabolizada pelo organismo em glicose ou piruvato e se- guir 
para a cadeia respiratória. 
 
 
Figura 7 
Destino metabolico do glicerol após à desassociação da 
molecula de triacilglicerol 
 
Fonte: adaptado de (Robergs et al., 2004; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
 
 
 
Figura 8 
Via metabolica glicolitica: di-hidroxiacetona fosfato 
 
Fonte: adaptado de (Robergs et al., 2004; MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
 
 
Já o ácido graxo deverá ser beta oxidado. A beta oxidação é o nome do processo 
metabólico que é dado para a metabolização da gordura transformando em 
energia. O ácido graxo, uma vez livre, é direcionado para dentro da mitocôndria. 
No entanto, ele não é capaz de atravessar a camada bilipídica da membrana 
mitocondrial. A enzima carnitina acil transferase auxilia a passagem do ácido gra- 
xo para dentro da matriz mitocondrial (Figura 9) (SAMPSON; GROELLER, 2016). 
Uma vez dentro da matriz mitocondrial o ácido graxo será oxidado, retirada a 
cadeia carbônica de 2 em 2 e formado 1 acetil-CoA, 1 NADH e 1 FADH. Por exem- 
plo, o ácido palmítico contém 16 carbonos (C
16
-H
32
-O
2
), ao ser separado de 2 em 2 
pela beta oxidação teremos 7 voltas na beta oxidação e a produção de 8 acetil-CoA, 
7 NADH e 7 FADH. Cada acetil-CoA da beta oxidação, seguirá para o ciclo de 
Krebs, que produzirá mais 3 NADH, 1 FADH e 1 ATP por acetil-CoA. Portanto, os 
8 acetil-CoA produzidos do ácido palmítico produzirão um total de 31 NADH, 15 
FADH, 8 ATPs. Cada NADH vale 2,5 ATPs, FADH 1,5, ou seja, teremos ao final da 
beta oxidação aproximadamente 108 ATPs a partir uma 1 molécula de ácido graxo 
(ACHTEN; JEUKENDRUP, 2004; ARAGON; SCHOENFELD, 2013; ASCENSÃO 
et al., 2003; ROBERGS, 2004; SILVA, 2014). 
 
Figura 9 
Carnitina Acil transfere-se auxiliando a entrada do ácido graxo 
na matriz mitocondrial 
 
Fonte: POWERS; EDWARD (2014). 
 
 
É necessário estar atento ao fato de que uma pequena quantidade de 
gordura (ácido graxo) é capaz de gerar muita energia (aproximadamente 
108 ATPs). Dessa forma, muitos estudos discutem a relação do tempo em 
exercício em baixa intensidade, quando a quantidade de oxigênio é suficiente 
para ficar predominantemente no metabolismo aeróbico e com isso oxidar 
gordura. Por outro lado, pouco se discute em relação à quantidade de 
energia que 1 molécula de gordura é capaz de fornecer. Não adianta realizar 
exercícios de longa duração com predominância do metabolismo aeróbico, com 
objetivo de metabolizar gordura, porque poucas moléculas de triacilglicerol 
são capazes de fornecer grandes quantidades de energia (~ 106 ATP). 
Lembrando que o triacilglicerol deverá ser sensibilizado por hormônios (ex. 
hormônio sensível a lipáse), sendo divididas em 3 moléculas de ácidos graxos 
e muito provavelmente apenas algumas dessas moléculas de ácidos graxos 
serão realmente beta oxidadas e produziram quantidade enorme de energia, 
suficiente para mais de 1 hora de exercício. Dessa forma, pouca quantidade de 
gordura é capaz de fornecer muita energia dificultando assim a redução do 
tecido adiposo somente pela realização de exercícios com predominância no 
metabolismo aeróbico (ACHTEN; JEUKENDRUP, 2004; ARAGON; 
SCHOENFELD, 2013; FIELDING et al., 2018; LANZA; SREEKUMARAN, 2009; 
MCARDLE; KATCH; KATCH, 2016). 
 
Proteínas 
Além da gordura e do carboidrato, e proteína também fornece energia 
quando depletada para gerar ATP. A proteína pode ser encontrada em alimen- 
tos de origem animal, por exemplo, carne e de origem vegetal, como soja, grão- 
-de-bico, entre outros. 
A proteína não é armazenada no organismo para posteriormente ser utiliza- 
da como energia semelhante ao carboidrato (glicogênio hepático e muscular) e a 
gordura (tecido adiposo). Por outro lado, temos proteínas encontradas no tecido 
muscular que podem e serão utilizadas (proteólise muscular) como fonte de ener- 
gia quando outros estoques de energia, por exemplo, a glicose estiverem baixos. O 
organismo utilizará aminoácido para fornecer energia nos seguintes casos: 
 
1. dietas hipocalóricas extremas - os aminoácidos são captados inclusive 
dos músculos para serem metabolizados e fornecer energia; 
2. ingestão incomumente elevada de proteínas - ocasiona o maior uso e 
proteínas na produção de energia; 
3. dietas típicas (carboidratos, gorduras e proteínas) - apenas um pouco 
dessa proteína é usada na produção de energia; 
 
 
4. enzima capaz de degradar aminoácido são chamadas de proteases en- 
contradas no músculo; 
5. o exercício pode auxiliar a redução de gordura e diminuir o metabolis- 
mo de proteínas (necessidademusculares); 
6. hormônio glicocorticoides estimula a quebra de gorduras e proteínas 
para produção de açúcar. O principal é o cortisol secretado quando esti- 
ver em estado de estresse, fuga e luta (ACHTEN; JEUKENDRUP, 2004; 
ARAGON; SCHOENFELD, 2013; FIELDING et al., 2018; KAPLAN, 
2001; LANZA; SREEKUMARAN, 2009; NINDL et al., 2009). 
 
Portanto, as proteínas substratos aminoácidos podem ser utilizados para ge- 
rar compostos não nitrogenados, por exemplo: glicose, piruvato, ∂-cetoglutara- 
to. Dessa forma, quando oxidados geram ATP, mas para isso será necessário a 
retirada do grupo amina dos aminoácidos, pois a amina é amônia tóxica para o 
organismo. A amônia deverá ser convertida em ureia e eliminada na urina. 
Os aminoácidos são compostos orgânicos formados por carbono, hidrogê- 
nio e oxigênio como a glicose e o ácido graxo. Todos os aminoácidos têm estru- 
tura semelhante sendo: 1 hidrogênio central ligado a 1 carbono; grupo amina: 
1 nitrogênio associado a 2 hidrogênios; grupo ácido: 1 carbono associado a 1 
hidrogênios e 2 oxigênios com 1 ligação dupla; cadeia lateral: única de cada 
aminoácido, distingue aproximadamente mais de 20 diferentes (Figura 10). 
 
Figura 10 
Aminoácido Alanina 
 
Cadeia Lateral 
H 
H C H 
 
 
 
 
 
Cadeia Ácido 
 
Cadeia Amina O 
C C O H 
H 
Fonte: adaptado de (KRAEMER; FLECK; DESCHENES, 2016). 
H N 
H 
 
 
Devido ao grupo amina ser tóxico quando isolado na forma de amô- nia, 
a metabolização dos aminoácidos para a retirada do nitrogênio ocorre por 
meio de dois processos chamados de desaminação e/ou transaminção (Figura 
11). 
Na transaminação ocorre a transferência do grupo amino para outro ami- 
noácido, por exemplo: oxaloacetato, aspartato, argininasuccinato, fumarato, 
glutamato, sendo a enzima amino transferase que auxilia esse processo. A de- 
saminação acontece no fígado, quando o grupo amina é convertido e elimina- 
do na forma de ureia formando ∂-cetoglutarato (sem a presença do nitrogênio 
eliminado pela urina) (Figura 11). 
 
Figura 11 
Exemplo de transaminação que ocorre no músculo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ciclo chamado Alanina-glicose é um bom exemplo de como o aminoáci- 
do alanina é convertido em glicose por meio da desaminação no fígado (Figura 
12). Além disso, ambos os processos desaminação e transaminação o glutamato 
será transformado em ∂-cetoglutarato. 
Fonte: McArdle et al. (2008:38) 
 
 
Figura 12 
Ciclo Alanina-glicose exemplo de desaminação que ocorre no fígado 
 
Fonte: McArdle et al. (2008:41) 
 
 
 
O nosso organismo utilizará os aminoácidos para fornecer energia por 
vários motivos. Como já mencionado anteriormente, quando as dietas são 
hipocalóricas ao extremo, os aminoácidos são captados inclusive dos mús- 
culos para serem metabolizados e fornecer energia e/ou quando a ingestão 
está incomumente elevada de proteínas, ocasiona o maior uso e proteínas 
na produção de energia. Dessa forma, os aminoácidos serão depletados por 
desaminação e/ou transaminação e utilizados para gerar energia por meio 
do ciclo de Krebs (Figura 13). Quando um aminoácido é degradado e entra 
no ciclo de Krebs, exemplo o ∂-cetoglutarato, ao termino da sua volta no 
ciclo produzirá 1 ATP, 2 HADH e 1 FADH que posteriormente seguirá para 
a cadeia respiratória e possibilitará aproximadamente 8 ATPs. 
Glicose 
Fígado 
Glicose Glicogênio 
Piruvato Glicogênio 
Glicose 
NH2 
Piruvato 
Uréia 
Alanina 
NH2 
 
Aminoácidos 
Músculo 
Alanina 
Alanina 
Desaminação NH 
Ureia 
(perda do grupo amina) 
Transaminação 
aspartato 
Isocitrato 
arginasuccinato 
∂-cetoglutarato Glutamato 
∂-cetoglutarato 
 
 
Figura 13 
Transaminação e desaminação associado ao ciclo de Krebs 
 
 AA 
 
 
∂cetoácido 
correspondente 
(sem o N) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Adaptado de KRAEMER et al. 
 
 
 
Os aminoácidos são utilizados em inúmeros processos anabólicos, como 
sintetizar a proteína ou outros compostos, como hormônios, além de desem- 
penharem papel-chave na regulação metabólica e fisiológica. Portanto, os ami- 
noácidos devem ser preservados para a função estruturar muscular (síntese 
proteica) e regulação metabólica, evitando assim a sua utilização para obter 
energia. Dessa forma, a ingestão adequada de outros macronutrientes e a in- 
gestão adequada de aminoácidos evitam o balanço nitrogenado negativo. Por 
outro lado, quando ocorre a ingestão adequado de aminoácidos, na qual as 
proteínas ingeridas são proporcionais ou ultrapassam aquelas eliminadas via 
ureia (nitrogênio) chamamos de balanço nitrogenado positivo. O organismo 
não consegue elaborar reservas proteicas, portanto, o principal objetivo do 
balanço nitrogenado positivo é a formação de novos tecidos (principalmente 
muscular) a partir da proteína adicional. 
Em resumo, podemos concluir que os macronutrientes são compostos orgâ- 
nicos que obrigatoriamente contêm carbono em sua estrutura molecular e adi- 
cionalmente hidrogênio e oxigênio. Os macronutrientes são carboidratos, pro- 
teínas e gorduras. Nosso organismo utiliza os macronutrientes transformando 
 
 
material orgânico em energia química ATP por meio do metabolismo celular. O metabolismo 
ocorre de duas formas: aeróbica, quando temos a presença de oxigênio ou anaeróbica, sem a 
presença de oxigênio. As vias metabólicas para ressintetizar ATP iniciam por meio do sistema 
fosfagênio que restaura ATP uti- lizado, para isso necessitamos da participação da 
fosfocreatina armazenada no músculo. A via glicolítica utiliza somente a glicose como 
substrato energético para ressintetiza ATP. A cadeia respiratória oxida o produto da glicólise 
(piru- vato) por meio do ciclo de Krebs e produz muito energia ao final do ciclo. Por meio da 
respiração celular é possível oxidar outros macronutrientes como gor- dura e proteína para 
auxiliar a demanda energética. A gordura, após ser retira- da do tecido adiposo na forma de 
ácido graxo, será beta oxidado e segue para o ciclo de Krebs entrando na forma de Acetil-
CoA. Um ácido palmítico gera, por meio da cadeia respiratória, aproximadamente 106 ATPs. 
As proteínas são macronutrientes estruturais e reguladores metabólicos, além de auxiliarem 
na produção hormonal. Dessa forma, devem ser preservados, mas na falta de ou- tros 
macronutrientes ou ingestão em excesso do mesmo são desaminados ou transaminados e 
também entram no ciclo de Krebs e podem auxiliar na ressin- tese de aproximadamente 10 
ATPs.