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Estudo dirigido – BIOENERGÉTICA 1. O que você entende por Bioenergética e por quê é importante o seu estudo em um Curso de Fisiologia do Exercício? O estudo da bioenergética permite entender como a capacidade para realizar trabalho está dependente da conversão sucessiva, de uma em outra forma de energias. Com efeito, a fisiologia do trabalho muscular e do exercício é, basicamente, uma questão de conversão de energia química em energia mecânica. A fonte de energia do organismo humano provém dos nutrientes encontrados em nossa alimentação. Logo, é muito importante ser estudado no curso de fisiologia para assim sabermos a origem da energia que fazemos em nosso exercício e podendo também entender todo processo fisiológico por trás disso. 2. O que são compostos orgânicos e inorgânicos? Compostos orgânicos são moléculas formadas por átomos de carbono ligados por meio de ligações covalentes entre si e com outros elementos. Os inorgânicos são formado por metais, não metais e ou hidrogênio. 3. Qual a importância da organela mitocôndria no processo da bioenergética muscular? A mitocôndria é a organela celular responsável pela geração de energia das células eucariontes, células musculares contraem e relaxam várias vezes em um só movimento. Nos sarcômeros as bainhas de miosina e citosina fazem movimentos repetitivos. É por isso que quando fazemos exercício ventilamos mais rápido, pois as células musculares necessitam de uma maior oxigenação para a transformação de carboidratos em energia na última fase da respiração células. 4. O que são ligações de alta energia? As ligações entre os grupos fosfato são chamada assim. Os grupos de três fosfatos, na ordem do mais próximo ao mais distante do açúcar ribose, são denominados alfa, beta e gama. O ATP torna- se instável pelas três cargas negativas adjacentes na sua cauda de fosfato, que "querem" muito se distanciar uma da outra, com isso são chamadas de ligações de alta energia. 5. Como são controladas as velocidades das reações químicas que acontecem no nosso organismo? As velocidades das reações químicas são controlas através de quatro fatores: superfície de contato (quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior a velocidade da reação); temperatura ( quanto maior a temperatura, maior será a velocidade de uma reação); concentração dos reagentes ( quanto maior a concentração dos reagentes, maior será a velocidade da reação ); e uso de catalizadores (o uso de catalizadores aumenta a velocidade das reações). 6. O que é a atividade de uma enzima? Quais os fatores que alteram a atividade enzimática? As enzimas aumentam a velocidade em que uma determinada reação ocorre, de modo que o produto dessa reação seja formado em menos tempo. As enzimas funcionam melhor dentro de faixas específicas de temperatura e pH, alguns desequilíbrios como aumento/baixa da temperatura e do pH, concentração enzimática e concentração de substrato são fatores que alteram a atividade enzimática. Curso de Fisioterapia e EDF – Disciplina: Fisiologia do Exercício 4º. Semestre – turma: _____ Data: ____/____/_____ Equipe:_EVELLYN MAIRA REBELO PINHEIRO _______________________________________________________ _______________________________________________________ _____________________________________________ http://www.ftc.br/index.asp 7. O que significa a expressão acoplamento de reações químicas? É o que ocorre quando uma reação energeticamente favorável (como a hidrólise do ATP) está diretamente ligada a uma reação energeticamente desfavorável (endergônica). 8. Qual a importância da enzima lactato desidrogenase? É a enzima responsável por catalisar a reação de oxidação de piruvato em lactato em casos de anaerobiose e se distribui dor diversos tecidos, possuindo relevância clínica na detecção de lesões teciduais. 9. Em relação aos substratos energéticos, ou seja, nutrientes utilizados para a obtenção de energia, responda: a. O que são carboidratos (CH)? São as principais fontes de energia de uma célula, além de fazerem parte da composição de ácidos nucleicos e da parede celular b. Quais são as formas de carboidratos. Comente cada uma destas, exemplicaficando-as. Monossacarídeos: Carboidratos simples, de tamanho reduzido e rápida absorção pelo corpo; formas: frutose, glicose e galactose; exemplos: mel, açúcar das frutas e leite. Dissacarídeos: Carboidratos simples, formados pela união de dois monossacarídeos; formas: sacarose, maltose e lactose; exemplos: açúcar extraído da cana e da beterraba, cereais maltados e açúcar do leite. Polissacarídeos: Carboidratos complexos, formados pela ligação entre vários monossacarídeos, possuem moléculas grande e de lenta absorção pelo corpo ; formas: amido, celulose e glicogênio; exemplos: tubérculos (batata, mandioca), frutas, legumes e hortaliças. c. O que é glicogenólise? A glicogenólise é a via que causa a degradação do glicogênio a fim de atender as necessidades metabólicas do organismo através da retirada sucessiva de moléculas de glicose. d. Qual a importância do glicogênio para a realização da atividade física? O glicogênio é importante porque produz energia imediata para o corpo. e. Um grama de CH fornece ____ kcal de energia. – 4kcal de energia f. Em relação ao metabolismo das gorduras, qual o tipo de atividade que é mais utilizada Exercício intervalado de alta intensidade. g. Um grama de gordura fornece ___ kcal de energia.- 9 kcal de energia h. Comente os quatro grupo de gorduras, enfatizando a utilização na prática da atividade física. Triglicerídeos (são com postos pelo glicerol (álcool) associado a três moléculas de ácidos graxos); Cerídeos (são compostos por um álcool diferente e do glicerol. Possui consistência sólida. Sua principal função é impermeabilização, evitando a perda de água em superfícies sujeitas a desidratação); Esteroides (apresentam uma estrutura química marcada pela presença de 4 anéis interligados. Ex: o colesterol está presente na membrana plasmática da célula, garantindo sua fluidez e também forma hormônio sexuais); e o Fosfolipídios (são os lipídeos associados ao ácido fosfórico. São moléculas antipáticos. A utilização de gordura na pratica da atividade física são uma das principais fontes de energia. https://brasilescola.uol.com.br/biologia/acidos-nucleicos.htm https://brasilescola.uol.com.br/biologia/parede-celular.htm i. Qual a sua opinião a respeito do colesterol no organismo do ser humano. O colesterol em equilíbrio faz bem para a saúde, pois consumido e produzido na quantidade adequada promove importante papel nos hormônios sexuais masculinos e femininos, e na composição das membranas celulares. j. De que maneira (s) as proteínas contribuem como fonte de energia para o exercício. As proteínas ajudam na reposição das reservas de glicogênio nos músculos e no fígado, que são bastante utilizados durante a atividade física. Esta ingestão deve acontecer junto com alimentos questão fonte de carboidratos k. Um grama de proteína fornece ____ kcal de energia. 4 kcal l. Identifique as fontes dos substratos energéticos na nossa dieta (dê exemplos)? Os substratos energéticos são obtidos principalmente de carboidratos (arroz, batata doce, mandioca), proteínas (peixes, carne de frango e boi, ovos) e gorduras (azeite extra virgem, abacate, castanhas e nozes). 10. a. Por que o ATP (trifosfato de adenosina) é identificado como a moeda energética ‘celular? Porque o ATP consegue armazenar em suas ligações químicas pequenas quantidades de energia provenientes da quebra dos alimentos. b. Copie a estrutura química do ATP, indicando os seus três componentes químicos? C10H16N5O13P3 - A ATP é constituída por uma ribose (açúcar) ligada à adenina (base nitrogenada) e três grupos fosfato em série. c. Qual a enzima envolvidana ligação química do ATP? Adenosina Trifosfatase (ATPase) 11. O que é metabolismo anaeróbio? Quais as principais fontes de produção de energia por via anaeróbia? O Metabolismo anaeróbico é uma forma alternativa de metabolismo que ocorre quando os níveis de oxigênio são baixos e menos energia é produzida do que durante a respiração aeróbica. O metabolismo anaeróbico refere-se a processos biológicos que produzem energia para um organismo sem usar oxigênio. Usam como fonte de produção de energia a queima dos carboidratos 12. Comente o sistema de produção de energia ATP-CP. Qual a enzima envolvida nesta reação? Produz energia a partir da utilização dos estoques de um composto armazenado dentro das células musculares. A creatina-fosfato ou CP, que aumenta na proporção direta do aumento da massa muscular, e sustenta principalmente as atividades de alta intensidade e curta duração. 13. A última Olimpíada ocorreu no ano passado, na Grécia. Quais as modalidades esportivas envolvidas que utilizam predominantemente como fonte de energia o sistema ATP-CP? Atletismo, futebol, natação, boxe, entre outros (que contêm força, potência e velocidade) 14. Esquematize a glicólise anaeróbia. É uma forma de glicólise onde 2 moléculas de ATP são geradas para cada molécula de glicose convertidas em lactato, e caracteriza-se pela ausência (ou limitação) de oxigênio 15. Qual a importância da NAD e FAD? O que significam? O NAD (nicotinamida-adeninadinucleotídeo) é uma molécula formada por dois nucleotídeos (semelhantes às unidades que formam os ácidos nucléicos), contendo a base nitrogenada adeninae uma molécula de nicotinamida. Trata- se de uma substância capaz de receber hidrogênio, isto é, funciona no metabolismo como um aceptor de hidrogênios, os quais são posteriormente transferidos a outras substâncias (dependendo da etapa do metabolismo envolvida), em reações que liberam energia. O FAD (flavina-adeninadinucleotídeo) tem exatamente o mesmo papel no processo (aceptor de hidrogênios), mas a diferença entre NAD e FAD está na quantidade de ATPs que pode ser produzida a partir de cada um deles. Cada molécula de NADH2 leva à formação de três moléculas de ATP, enquanto o FAD (formado no ciclo de Krebs) leva à formação de apenas duas moléculas de ATP a partir do FADH2. 16. Como se dá a formação de ácido lático? Qual a enzima envolvida nesta reação? A produção de ácido lático se dá por meio da fermentação da lactose pela bactéria Streptococcus lactis. Industrialmente, é fabricado pela fermentação controlada de hexoses de leite, milho e melaço. A enzima envolvida é o NADH. 17. Quantos ATP são gerados na glicólise? Em que local da célula ocorre a glicólise? 4 ATP. A glicólise ocorre no citoplasma. 18. O jogador Romário estava na semana passada, jogando no estádio de Volta Redonda, quando recebeu um lançamento na entrada da área. No momento em que ele deu o pique para fazer o gol, sentiu uma pontada na parte posterior da coxa, e caiu urrando de dor. Qual a justificativa fisiopatológica para este episódio? A justificativa patológica para esse episódio é que o jogador teve uma fadiga muscular 19. Defina redução e oxidação. A oxidação e a redução são fenômenos que ocorrem simultaneamente em reações em que há transferência de elétrons entre os átomos. Esses fenômenos também são chamados de oxirredução, oxidorredução ou redox. A oxidação ocorre quando o elemento perde elétrons e o seu número de oxidação (Nox) aumenta. Já a redução ocorre quando o elemento ganha elétrons e o seu número de oxidação diminui. 20. O que é metabolismo aeróbio, e qual a sua importância para a célula? O oxigénio estimula o funcionamento do sistema cardiorrespiratório e vascular, e é utilizado para processar energia para os músculos. Quanto maior for a capacidade do organismo em aproveitar o oxigénio recebido, maior será a produção dessa energia. Os exercícios, contínuos e prolongados, para além de utilizarem uma grande parte dos músculos, melhoram o funcionamento do coração, dos pulmões e do sistema cardiovascular. 21. Em que local da célula ocorre o ciclo de Krebs (ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos)? Explique o processo de produção de ATP nesta etapa. Ocorre na mitocôndria . O processo consiste em oxidar moléculas, geralmente derivadas da glicose presente no citoplasma, e a converter a energia gerada dessa oxidação para a formação de moléculas carreadoras de energia, como o ATP. A molécula de glicose é quebrada em ácido pirúvico no citoplasma celular. Depois, é levado para a matriz mitocondrial, onde cada ácido pirúvico é oxidado, liberando CO2(por isso chamado de “respiração” celular). Após a oxidação completa do ácido pirúvico, a energia gerada é levada para as cristas mitocondriais, onde é armazenada na forma de ATP. Este, é secretado das mitocôndrias para o citoplasma e é utilizado nos processos metabólicos que necessitam de energia. Os subprodutos gerados dessa síntese se ligam ao oxigênio e formam água. 22. Comente a cadeia respiratória e como ocorre a síntese de ATP? Em que local da célula ela ocorre? A cadeia respiratória é a terceira etapa da respiração celular ou aeróbica, e ocorre na membrana interna da mitocôndria. Nessa etapa, os elétrons obtidos na quebra do átomo de hidrogênio são transportados através do NADH e FADH2 até o oxigênio. 23. Explique o termo fosforilação oxidativa? R= É um processo em que a energia obtida por meio da degradação das moléculas provenientes dos alimentos, como a glicose, é convertida em ligações nas moléculas de adenosina trifosfato (ATP). 24. Aproveitando as olimpíadas de Londres, determine nas modalidades esportivas a baixo qual é o sistema energético predominante e o mais importante de cada uma delas. a. Maratona - Sistema aeróbico b. Futebol - Sistema aeróbico c. Basquete - Sistema aeróbico d. Voleibol – Sistema aeróbico e. Judô- Sistema anaeróbico lático f. Arco e flecha- Sistema anaeróbico lático g. Levantamento de peso- Sistema aeróbico h. Ciclismo de estrada- Sistema aeróbico i. Ginástica olímpica -Sistema aeróbico j. Ginástica Rítmica- Sistema aeróbico k. Esgrima -Sistema aeróbico l. Handebol -Sistema aeróbico m. As provas de atletismo: Salto com varas, maratona, 100 metros com barreira, 800 m, salto em altura, arremesso de peso.- Sistema fosfato n. Hipismo -Sistema aeróbico o. Tênis- Sistema fosfato p. Vôlei de praia -Sistema aeróbico q. Saltos ornamentais -Sistema fosfato r. Taikendo -Sistema aeróbico s. Provas da natação: 50 m nado livre, 400 m livre, 200 m borboleta 1500 m, maratona aquática. -Sistema anaeróbico lático Bom trabalho!!! https://www.biologianet.com/biologia-celular/glicose.htm https://www.biologianet.com/biologia-celular/atp-adenosina-trifosfato.htm https://www.biologianet.com/biologia-celular/atp-adenosina-trifosfato.htm
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