BIOENERGÉTICA-E-METABOLISMO-DE-CARBOIDRATOS

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BIOENERGÉTICA E METABOLISMO DE CARBOIDRATOS, 
LIPÍDEOS E PROTEÍNAS 
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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 3 
2. NECESSIDADES ENERGÉTICAS ....................................................................... 5 
2.1 Digestão na Boca ........................................................................................... 9 
2.2 Digestão no Estômago ................................................................................. 10 
2.3 Digestão no Intestino Delgado ..................................................................... 11 
2.4 Bioenergética ............................................................................................... 13 
2.4.1 Sistemas De Energia ............................................................................. 15 
2.4.2 ATP-CP (Metabolismo Alático) .............................................................. 16 
2.4.3 Sistema Glicolítico (Metabolismo Lático) ............................................... 17 
2.4.4 Sistema Oxidativo (Aeróbio) .................................................................. 18 
2.5 Mecanismos de Absorção e Transporte ....................................................... 19 
3. METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS ........................................................... 20 
4. METABOLISMO DAS GORDURAS.................................................................... 23 
5. METABOLISMO DAS PROTEÍNAS.................................................................... 24 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 26 
 
 
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FACULESTE 
 
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1. INTRODUÇÃO 
 
O alimento fornece energia e elementos para a construção de inúmeras 
substâncias que são essenciais para o crescimento e para a sobrevivência de todos 
os seres humanos. 
Digestão, absorção, transporte e excreção de nutrientes, são processos 
notáveis que convertem uma infinidade de produtos alimentícios em nutrientes 
individuais prontos para serem utilizados no metabolismo. 
Cada macronutriente (proteínas, lipídeos e carboidratos) contribui para as 
energias acumuladas, mas, em última instância, a energia que eles proporcionam fica 
disponível para o trabalho dos músculos e órgãos do corpo. 
A maneira como os nutrientes se tornam parte integrante do corpo e contribuem 
para o funcionamento apropriado depende muito dos processos fisiológicos e 
bioquímicos que dirigem suas ações. 
O sistema gastrointestinal (SGI) é concebido para digerir macronutrientes 
proteínas, carboidratos e lipídeos do alimento e bebidas ingeridas; absorver fluidos, 
micronutrientes e oligoelementos; proporcionar uma barreira física e imunológica aos 
patógenos, material estranho e antígenos em potencial consumidos com o alimento 
ou formados durante a passagem do alimento através do SGI; e proporcionar 
sinalizadores reguladores e bioquímicos para o sistema nervoso, frequentemente 
envolvendo a microbiota intestinal, pela via conhecida como eixo cérebro-intestinal. 
A saúde do corpo depende de um SGI saudável e funcional. Por causa da taxa 
de rotatividade e dos requisitos metabólicos incomumente altos do SGI, as células que 
o revestem são mais suscetíveis a deficiências de micronutrientes, desnutrição 
proteico-energética e danos causados por toxinas, medicamentos, irradiação, reações 
alérgicas alimentares ou interrupção na irrigação sanguínea. Aproximadamente 45% 
das necessidades energéticas do intestino delgado e 70% das necessidades 
energéticas das células que revestem o cólon são fornecidas por nutrientes que 
passam pelo seu lúmen. 
A energia pode ser definida como “a capacidade de realizar trabalho”. A 
principal fonte de energia para todos os organismos vivos é o sol. Por meio do 
processo de fotossíntese, plantas verdes interceptam uma porção da luz solar que 
alcança suas folhas e capturam-na nas ligações químicas da molécula de glicose. 
Proteínas, lipídeos e outros carboidratos são sintetizados a partir desse carboidrato 
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básico para suprir as necessidades da planta. Os animais e seres humanos obtêm 
esses nutrientes e a energia que eles contêm ao consumir plantas e carne de outros 
animais. 
O corpo faz uso da energia dos carboidratos, proteínas, lipídeos e álcool da 
dieta; essa energia é presa em ligações químicas dentro dos alimentos e é liberada 
por meio do metabolismo. A energia deve ser fornecida regularmente para atender às 
necessidades do corpo para a sua sobrevivência. Apesar de, ao final, toda a energia 
assumir a forma de calor, que se dissipa na atmosfera, processos celulares únicos 
permitem primeiramente a utilização da energia para todas as tarefas exigidas pela 
vida. Esses processos envolvem reações químicas que mantêm os tecidos corporais, 
a condução elétrica dos nervos, o trabalho mecânico dos músculos, e a produção de 
calor que mantém a temperatura corporal. 
A energia é gasta pelo corpo humano na forma de gasto energético basal 
(GEB), efeito térmico do alimento (ETA) e termogênese por atividade (TA). Esses três 
componentes formam o gasto energético total (GET) diário de uma pessoa. 
O envelhecimento pode estar associado ao maior acúmulo de lesões celulares 
decorrentes das espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio derivadas do 
metabolismo mitocondrial. Com a progressão da idade, há acúmulo de proteínas, 
lipídeos, carboidratos e DNA oxidados em relação a organismos jovens, de acordo 
com a teoria dos radicais livres. Entretanto, nem sempre os idosos ou animais 
envelhecidos apresentam maior estresse oxidativo que os jovens. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. NECESSIDADES ENERGÉTICAS 
 
O SGIhumano(figura 1) é bem adaptado para a digestão e a absorção de 
nutrientes de uma variedade enorme de alimentos, incluindo carnes, laticínios, frutas, 
legumes e verduras, grãos, amidos complexos, açúcares, gorduras e óleos. O SGI é 
um dos maiores órgãos do corpo, tem a maior área de superfície, tem o maior número 
de células imunes e é um dos tecidos mais ativos metabolicamente no corpo. 
Dependendo da natureza da dieta consumida, 90 a 97% dos alimentos são 
digeridos e absorvidos; a maioria do material não absorvido é de origem vegetal. Em 
comparação com os ruminantes e com os animais com ceco muito grande, os 
humanos são consideravelmente menos eficientes em retirar energia de gramíneas, 
caules, sementes e outros materiais de fibras grossas. 
Os seres humanos não têm as enzimas para hidrolisar as ligações químicas 
que ligam as moléculas de açúcar que formam as fibras das plantas. Entretanto, 
alimentos fibrosos e quaisquer carboidratos não digeridos são fermentados em 
diferentes graus por bactérias no cólon humano; esse processo pode contribuir com5% a 10% da energia necessária para seres humanos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 1: O Sistema Digestório 
 
 
Fonte: KRAUSE, 2018 
 
A visão, o cheiro, o gosto e mesmo o pensamento sobre o alimento iniciam as 
secreções e os movimentos do SGI. Na boca, a mastigação reduz o tamanho das 
partículas do alimento, que são misturadas às secreções salivares que o preparam 
para ser engolido. Uma pequena quantidade de amido é decomposta pela amilase 
salivar, mas a digestão dentro da boca é mínima. O esôfago transporta o alimento e 
líquidos da cavidade oral e da faringe para o estômago. No estômago, o alimento é 
misturado com fluido ácido e com enzimas proteolíticas e lipolíticas. Acontece a 
digestão de lipídeos em pequenas proporções, e algumas proteínas têm sua estrutura 
alterada ou são parcialmente digeridas até se tornarem peptídeos grandes. Quando o 
alimento alcança a consistência e a concentração apropriadas, passa a se chamar 
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quimo, e segue do estômago ao intestino delgado, onde a maior parte da digestão 
acontece. 
Nos primeiros 100 cm do intestino delgado, acontece um turbilhão de 
atividades, que resultam na digestão e absorção da maior parte do alimento ingerido 
(figura 2). Aqui, a presença de alimento estimula a liberação de hormônios que por 
sua vez estimulam a produção e liberação de enzimas poderosas do pâncreas, bem 
como bile da vesícula biliar. Os amidos e proteínas são reduzidos a carboidratos de 
menor peso molecular e a peptídeos de tamanho pequeno a médio. 
Os lipídeos alimentares, glóbulos visíveis de gordura, são reduzidos a gotículas 
microscópicas de triglicerídeos, e então a ácidos graxos livres e pequenos 
monoglicerídeos. Enzimas “da borda em escova” do intestino delgado reduzem ainda 
mais os carboidratos remanescentes a monossacarídeos, e os peptídeos 
remanescentes a aminoácidos simples, dipeptídeos e tripeptídeos. 
Utilizam-se grandes quantidades de fluidos para digerir e absorver os 
nutrientes. Junto com as secreções salivares e gástricas, as secreções do pâncreas, 
intestino delgado e vesícula biliar secretam 7 L de fluido dentro do lúmen doSGI a 
cada dia − bem mais que os 2 L ingeridos por meio da dieta diária. Exceto por 100 
mL, todo o fluido que entra no lúmen é reabsorvido: cerca de 7 L no intestino delgado 
e cerca de dois litros no intestino grosso. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 2: Locais de secreção, digestão e absorção 
 
 
Fonte: KRAUSE, 2018 
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Por toda a extensão restante do intestino delgado, quase todos os 
macronutrientes, minerais, vitaminas, oligoelementos e fluidos são absorvidos antes 
de chegar ao cólon. O cólon e o reto absorvem a maior parte dos fluidos 
remanescentes que chegam do intestino delgado. O cólon absorve eletrólitos e 
somente uma pequena quantidade dos nutrientes remanescentes. O movimento da 
matéria ingerida e secretada dento do SGI é regulado primariamente por hormônios, 
nervos e músculos entéricos. 
A maior parte dos nutrientes absorvidos a partir do SGI entram na veia porta 
para serem transportados para o fígado, onde eles podem ficar armazenados, serem 
transformados em outras substâncias ou liberados dentro da circulação. Os produtos 
finais da maioria dos lipídeos alimentares são transportados para o fluxo sanguíneo 
via circulação linfática. 
Os nutrientes que chegam ao intestino delgado distal e ao intestino grosso, 
especialmente as fibras alimentares e amidos resistentes, são fermentados pela 
microbiota localizada dentro do lúmen do íleo e intestino grosso. A fermentação 
produz ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs) e gás. AGCCs fornecem uma fonte de 
combustível preferível para as células do intestino, estimulam a renovação e 
funcionamento das células, aumentam a função imunológica e regulam a expressão 
de genes. Além disso, alguns carboidratos têm funções “prebióticas” que induzem o 
crescimento e as atividades de micróbios benéficos dentro da microbiota intestinal. O 
intestino grosso também fornece armazenamento temporário para resíduos. O cólon 
distal, o reto e o ânus controlam a defecação. 
 
a. Digestão na Boca 
 
Na boca, os dentes trituram e esmagam o alimento em pequenas partículas. O 
bolo alimentar é, ao mesmo tempo, umedecido e lubrificado pela saliva. Três pares de 
glândulas salivares — as glândulas parótidas, submaxilares e sublinguais — 
produzem aproximadamente 1,5 L de saliva diariamente. A digestão enzimática de 
amidos e lipídeos é iniciada na boca devido à presença na saliva da amilase e da 
lipase salivar, respectivamente. Essa digestão é mínima, e a amilase salivar torna-se 
inativa quando atinge os conteúdos ácidos do estômago. A saliva também contém 
muco, uma proteína que faz com que as partículas de alimento se juntem e que 
lubrifica o bolo alimentar para ser engolido. 
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O bolo alimentar mastigado é enviado para a faringe por controle voluntário, 
mas o processo de engolir (deglutição) é involuntário por todo o esôfago. O 
peristaltismo, então, move rapidamente o alimento para dentro do estômago (o 
Capítulo 40 traz uma discussão detalhada sobre o ato de engolir). 
 
b. Digestão no Estômago 
 
As partículas do alimento são propelidas adiante e misturadas com secreções 
gástricas pelas contrações em onda que progridem a partir da parte mais alta do 
estômago (fundo) para a parte mediana (corpo) e, então, para o antro e o piloro. No 
estômago, as secreções gástricas são misturadas com o alimento e bebidas. Uma 
média de 2.000 a 2.500 mL de fluido é secretada diariamente no estômago. Essas 
secreções gástricas contêm ácido clorídrico (secretado pelas células parietais), 
pepsinogênio, lipase gástrica, muco, fator intrínseco (uma glicoproteína que facilita a 
absorção de vitamina B12 dentro do íleo) e gastrina. A protease pepsina é secretada 
em forma inativa, o pepsinogênio, que é convertido na sua forma ativa pelo ácido 
clorídrico. A pepsina fica ativa somente no meio ácido do estômago e primariamente 
muda o formato e o tamanho das proteínas encontradas em uma refeição normal. 
Uma lipase estável ao ácido é secretada dentro do estômago pelas células-
chefe. Apesar de essa lipase ser consideravelmente menos ativa que a lipase 
pancreática, ela contribui para o processamento geral dos triglicerídeos da dieta. A 
lipase gástrica é mais específica para triglicerídeos compostos de ácidos graxos de 
cadeia média e curta, mas a dieta usual contém poucas dessas gorduras. 
As lipases secretadas nas partes superiores do SGI podem ter papel 
relativamente importante na dieta líquida dos bebês; entretanto, quando há 
insuficiência pancreática, torna-se aparente que as lipases gástricas e linguais não 
são suficientes para evitar a má absorção de lipídeos. No processo da digestão 
gástrica, a maioria do alimento se torna quimo semilíquido, que é composto de 50% 
de água. Quando o alimento é digerido, um número significativo de microrganismos 
também é absorvido. 
O pH do estômago é baixo, de cerca de 1 a 4. As ações combinadas do ácido 
clorídrico e das enzimas proteolíticas resultam em uma redução significativa da 
concentração de microrganismos viáveis. Alguns micróbios podem escapar e entrar 
no intestino se forem absorvidos em concentrações suficientes ou se o indivíduo tiver 
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recebido gastrectomia, tiver acloridria, disfunção ou doença gastrointestinal, ou má 
nutrição, ou estiver em uso de medicamentos que suprimem secreções ácidas. Isso 
pode aumentar o risco de infecção patogênica no intestino. 
O esfíncter do esôfago inferior (EEI), que fica acima da entrada do estômago, 
evita o refluxo de conteúdos gástricos para dentro do esôfago. O esfíncter piloro da 
parte distal do estômago ajuda a regular a saída de conteúdos gástricos, evitando o 
retorno do quimo do duodeno para o estômago. A obesidade, determinados alimentos, 
reguladores gastrointestinaise irritações de úlceras próximas podem alterar o 
desempenho dos esfíncteres. Determinados alimentos e bebidas podem mudar a 
pressão do EEI, permitindo o refluxo dos conteúdos do estômago para dentro do 
esôfago. 
O estômago mistura e agita continuamente o alimento, e normalmente libera a 
mistura em pequenas quantidades para dentro do intestino delgado através do 
esfíncter piloro. A quantidade esvaziada a cada contração do antro e do piloro varia 
com o volume e o tipo de alimento consumido, mas somente alguns mililitros são 
liberados de cada vez. A presença de ácido e nutrientes no duodeno estimula o 
hormônio regulador GIP, que retarda o esvaziamento gástrico. 
A maior parte de uma refeição líquida se esvazia dentro de 1 a 2 horas, e a 
maior parte de uma refeição sólida se esvazia dentro de 2 a 3 horas. Quando 
consumidos sozinhos, os carboidratos deixam oestômago mais rapidamente, 
seguidos de proteínas, lipídeos e alimento fibroso. Em uma refeição com tipos 
variados de alimentos, o esvaziamento do estômago depende do volume global e das 
características dos alimentos. 
Os líquidos se esvaziam mais rapidamente que os sólidos, partículas grandes 
se esvaziam mais vagarosamente que partículas pequenas, e alimentos com alta 
densidade energética se esvaziam mais vagarosamente do que alimentos que são 
menos energéticos. Esses fatores são considerações importantes para profissionais 
que aconselham pacientes com náuseas, vômitos, gastroparesia diabética ou com 
problemas de controle da massa corporal. 
 
c. Digestão no Intestino Delgado 
 
O intestino delgado é o local principal da digestão de alimentos e nutrientes. O 
intestino delgado é dividido em duodeno, jejuno e íleo. O duodeno tem 
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aproximadamente 0,5 m de extensão, o jejuno tem 2 a 3 m e o íleo tem 3 a 4 m. A 
maior parte do processo digestivo é concluído no duodeno e no jejuno superior, e a 
absorção da maior parte dos nutrientes já está quase completa no momento que o 
material chega ao meio do jejuno. O quimo ácido sai do estômago para o duodeno, 
onde é misturado com secreções do pâncreas, da vesícula biliar e do epitélio do 
duodeno. O bicarbonato de sódio contido nessas secreções neutraliza o quimo ácido 
e permite que as enzimas digestivas funcionem mais efetivamente nesse local. 
O ingresso de alimentos parcialmente digeridos, principalmente lipídeos e 
proteínas, estimula a liberação de CCK, secretina e GIP, que por sua vez estimulam 
a secreção de enzimas e fluidos e afetam a motilidade gastrointestinal e a saciedade. 
A bile, que é predominantemente uma mistura de água, sais biliares e pequenas 
porções de pigmentos e colesterol, é secretada a partir do fígado e da vesícula biliar. 
Por meio de suas propriedades tensoativas, os sais biliares facilitam a digestão e 
absorção de lipídeos, colesterol e vitaminas lipossolúveis. Os ácidos biliares são 
também moléculas reguladoras; eles ativam o receptor de vitamina D e os caminhos 
sinalizadores de células no fígado e SGI que alteram a expressão genética das 
enzimas envolvidas na regulação do metabolismo energético. Além disso, os ácidos 
biliares desempenham importante papel na fome e saciedade. 
O pâncreas secreta enzimas potentes capazes de digerir todos os principais 
nutrientes, e as enzimas do intestino delgado ajudam a concluir o processo. As 
principais enzimas que digerem lipídeos secretadas pelo pâncreas são a lipase 
pancreática e a colipase. As enzimas proteolíticas incluem a tripsina e a quimotripsina, 
a carboxipeptidase, aminopeptidase, ribonuclease e desoxirribonuclease. 
A tripsina e a quimotripsina são secretadas em suas formas inativas e são 
ativadas pela enteroquinase (também conhecida como enteropeptidase), que está na 
membrana borda em escova dos enterócitos, dentro do intestino delgado. A amilase 
pancreática finalmente hidrolisa moléculas grandes de amido em unidades de 
aproximadamente dois a seis açúcares. As enzimas dissacaridase associadas dentro 
da membrana borda em escova dos enterócitos quebram ainda mais as moléculas de 
carboidratos em monossacarídeos, antes da absorção. Quantidades variadas de 
amidos resistentes e a maioria das fibras ingeridas na dieta escapam à digestão no 
intestino delgado e podem adicionar-se aos materiais fibrosos disponíveis para a 
fermentação feita por micróbios do cólon. 
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Os conteúdos intestinais movem-se pelo intestino delgado em uma velocidade 
de aproximadamente 1 cm por minuto, levando de 3 a 8 horas para percorrer todo o 
intestino até o esfíncter ileocecal; ao longo do caminho, substratos remanescentes 
continuam a ser digeridos e absorvidos. O esfíncter ileocecal, assim como o esfíncter 
pilórico, regula o fluxo de entrada do quimo dentro do cólon e limita a quantidade de 
material que passa entre o intestino delgado e o cólon, em ambos os sentidos. Um 
esfíncter ileocecal com problemas ou não funcional acarreta a entrada de quantidades 
significativas de fluidos e substratos dentro do cólon e aumenta as chances do 
aumento excessivo de micróbios no intestino delgado. 
 
d. Bioenergética 
 
Reações químicas ocorrem em todo organismo, a todo tempo. O metabolismo 
é a síntese (anabolismo) e a degradação (catabolismo) de moléculas a energia para 
as células através das vias metabólicas (figura 3). As vias metabólicas convertem 
nutrientes alimentares em energia utilizável. A bioenergética é o processo metabólico 
pelo qual as células utilizam a energia necessária obtida pela conversão de nutrientes 
alimentares (gordura, proteínas, CHO) em uma forma de energia biologicamente 
utilizável. Os nutrientes são quebrados via catabolismo para serem usados pelas 
células. A energia é transferida dos alimentos e transformada em ATP via 
fosforilização. ATP é um composto altamente energético para armazenamento e 
conservação de energia. 
 
Figura 3: Bionergética 
 
Fonte: SlideShare, 2020 
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A energia nos sistemas biológicos é medida em quilocalorias. 1 quilocaloria é a 
quantidade de energia térmica necessária para elevar 1kg de água de 1°C a 15ºC. 
A necessidade energética é definida como a ingestão energética alimentar 
necessária para o crescimento e a manutenção de uma pessoa de uma determinada 
idade, sexo, massa corporal, estatura e grau de atividade física. Em crianças, 
gestantes e lactantes, as necessidades energéticas incluem as necessidades 
associadas à deposição de tecidos ou a secreção de leite em taxas compatíveis com 
uma boa saúde. Em pessoas doentes ou machucadas, os fatores de estresse têm o 
efeito de aumentar ou diminuir o consumo energético. 
A massa corporal é um indicador da adequação ou inadequação energética. O 
corpo tem a habilidade única de alterar a mistura alimentar de carboidratos, proteínas 
e lipídeos para acomodar a necessidade energética. Entretanto, consumir muita ou 
pouca energia ao longo do tempo resulta em mudanças na massa corporal. A massa 
corporal reflete a adequação do consumo energético, mas não é um indicador 
confiável da adequação de macronutrientes ou micronutrientes. 
Além disso, como a massa corporal é afetada pela composição corporal, uma 
pessoa com massa corporal magra mais alta do que a massa corporal gorda, ou vice-
versa, pode necessitar de consumo energético diferente em comparação com uma 
pessoa normal ou “comum”. Indivíduos obesos têm necessidades energéticas mais 
altas, como consequência do aumento na massa corporal gorda e magra. 
A GEB, ou taxa de metabolismo basal (TMB), é a quantidade mínima de energia 
gasta que é compatível com a vida. Um GEB de um indivíduo reflete a quantidade de 
energia que ele utiliza em 24 horas enquanto está fisicamente e mentalmente em 
repouso, em um ambiente termoneutro que evita a ativação de processos geradores 
de calor, tais como tremores. Medições do GEB deveriam ser feitas antes que um 
indivíduo tenha se dedicado a qualquer tipo de atividade física (preferivelmenteao 
acordar pela manhã) e 10 a 12 horas após a ingestão de qualquer alimento, bebida 
ou nicotina. O GEB permanece impressionantemente constante diariamente. 
O gasto energético em repouso (GER), ou taxa metabólica de repouso (TMR), 
é a energia gasta em atividades necessárias para manter as atividades corporais 
normais e a homeostase. Essas atividades incluem a respiração e a circulação, a 
síntese de compostos orgânicos e o bombeamento de íons através das membranas. 
O GER, ou TMR, inclui a energia exigida pelo sistema nervoso central e para a 
manutenção da temperatura corporal. Ele não inclui a termogênese, atividades ou 
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outros gastos energéticos e é 10% a 20% maior do que o GEB. Os termos GER e 
TMR, e GEB e TMB, podem ser utilizados de maneira intercambiável. 
Numa visão funcional, as células são quem estabelecem a estrutura da maioria 
dos seres vivos. Assim todas as atividades exercidas pelos organismos vivos passam 
pelas ações celulares. 
No interior da célula encontram-se várias organelas, suspensas em um fluído 
viscoso chamado de citosol, que executam diferentes funções tais como: controle de 
entrada e saída de substâncias na célula, reações de síntese e secreção, a digestão 
de substâncias, produção de energia, entre outras. 
As diversas organelas servem a diferentes funções da célula, de forma 
semelhante a diferentes órgãos em nosso corpo. Consequentemente, a seleção e o 
número de organelas de determinada célula revelam suas propriedades funcionais em 
particular. 
 
 
2.4.1 Sistemas De Energia 
 
A energia fundamental para o pleno desenvolvimento do corpo, obtida pelos 
seres vivos se origina do Sol e antes de ser utilizada pelos seres humanos, tal energia 
precisa ser convertida em energia química. Essa energia é utilizada pelos vegetais 
verdes para produzir suas própriasmoléculas alimentares, como glicose, proteínas, 
celulose e lipídios, por meio do dióxido de carbono e da água. 
Os seres humanos e animais não conseguem realizar este processo, 
consequentemente dependendo da alimentação destes vegetais, como também 
produtos animais para satisfazer sua demanda alimentar. Depois de consumida esta 
energia, ela será utilizada em forma de trabalho biológico ou estocada nos tecidos 
adiposo, muscular, esquelético e fígado para ser utilizada posteriormente. 
Todo o funcionamento celular se deve a uma fonte básica de energia, que é a 
adquirida através da degradação de substâncias químicas retiradas da alimentação. 
A energia no alimento é acessível muito lentamente para a atividade celular e dessa 
forma, a energia presente nas ligações químicas dos nutrientes são transferidas a uma 
 SAIBA MAIS: 
Acesse o link: https://www.youtube.com/watch?v=rA5Ig8nXcC8 para 
saber mais sobre Bioenergética: conceitos e aplicações. 
 
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unidade comum de energia, o ATP, em um processo chamado de metabolismo 
energético. 
Estudos evidenciam que o ATP é produzido nas mitocôndrias, usando energia 
derivada de nutrientes, que resultará em trabalho na célula. A energia potencial dentro 
dessa molécula de nucleotídeo aciona todos os processos celulares que necessitam 
de energia. 
Afirma que a molécula de ATP é constituída por um nucleotídeo denominado 
adenosina, ligado a três grupos de fosfato. As ligações finais com o fosfato são muito 
energéticas e instáveis e, ao serem rompidas, são fontes rápidas de energia que a 
célula pode utilizar. 
O ATP é a única fonte direta de energia para as contrações musculares, porém 
sua quantidade nas células não atende a demanda dos esforços físicos por muito 
tempo, fazendo com que sua ressíntese seja a razão da resistência e continuação da 
contração muscular. 
A célula só consegue realizar seu trabalho especializado a partir da energia 
liberada pela desintegração do ATP. 
Menciona que existem basicamente três tipos de fontes energéticas: anaeróbia 
alática, utilizando as reservas de ATP-PCr, na qual fosfocreatina fornece energia para 
a ressíntese de ATP; anaeróbio lático (sistema glicolítico) que envolve a degradação 
incompleta de alimentos em ácido lático, ressintetizando moléculas de ATP; pelo 
processo aeróbio, cuja quantidade de ATP adquirida é muito maior, pois o processo 
consente degradação completa de glicose ou ácido graxo. 
A quantidade de ATP nas células é limitada e o seu uso requer uma constante 
regeneração da molécula. Essa regeneração também requer energia, uma vez que 
existem três processos envolvidos na ressíntese de ATP: o sistema ATP-PC ou do 
fosfagênio, o sistema glicolítico e o sistema aeróbio. Os dois primeiros sistemas são 
anaeróbios e se realizam na ausência de oxigênio; o terceiro sistema se realiza na 
presença de oxigênio e envolve a oxidação de carboidratos e ácidos graxos. 
 
2.4.2 ATP-CP (Metabolismo Alático) 
 
Afirma que este sistema utiliza a energia de uma substância chamada 
fosfocreatina (PC) para a recomposição do ATP. Assim, como o ATP e a fosfocreatina 
são acumulados nos músculos, quando a fosfocreatina tem seu grupo fosfato 
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removido através da enzima creatina cinase, libera energia suficiente para adicionar 
ao ADP um radical fosfato (Pi), formando ATP. 
De acordo com autores com a mesma velocidade em que o ATP é degradado 
durante determinada contração, ele será formado novamente, por meio de ADP e PI, 
resultantes da energia liberada na degradação da fosfocreatina estocada no músculo. 
Este processo serve para a necessidade de atender às primeiras demandas 
energéticas, de curta duração e alta intensidade, aumentando a concentração e a 
mobilização para a atividade de compostos fosforados que contem princípios 
energéticos muito fortes, como o trifosfato de adenosina e a fosfocreatina. 
A duração ATPCP é de 5-7 segundos em adultos e 3-5 segundos em 
crianças.As reservas de fosfocreatina são normalmente esgotadas em até 10 
segundos de exercício extenuante. 
Desta forma, esse é o processo mais rápido de abastecimento de ATP nos 
músculos. Este sistema se caracteriza por não depender de uma longa série de 
reações químicas, por não necessitar de oxigênio nos músculos que estão realizando 
a atividade e também pelo trifosfato de adenosina (ATP) e da fosfocreatina (PC), já 
estarem presentes armazenados dentro dos mecanismos contráteis do músculo. 
Exemplificam o uso do metabolismo alático citando atividades como saltos, 
lançamentos e corridas de velocidade. Citam um tiro de 100 metros como exemplo de 
atividade que esgotaria as reservas de fosfagênio no músculo. Ressalta que a alta 
demanda de energia nestas modalidades, faz com que a rapidez no fornecimento 
desta seja extremamente importante e fundamental, levando em consideração o fato 
de o processo não depender de uma longa série de reações químicas nem do 
transporte do oxigênio ao músculo. 
 
2.4.3 Sistema Glicolítico (Metabolismo Lático) 
 
Autores relatam que o processo envolve a degradação incompleta de 
substâncias alimentares (carboidrato) em ácido lático. O carboidrato neste caso é 
transformado em glicose, cuja parte desta tem utilização imediata, e outra se 
armazena em músculos e no fígado em forma de glicogênio para futuro aproveito. 
O sistema de ácido lático não requer oxigênio e tem como resultante e 
subproduto o ácido lático, que causa fadiga muscular. Utilizam ainda, somente 
carboidratos, liberando até duas vezes mais ATP do que o sistema fosfagênio 
18 
 
 
Destaca e compara a complexidade desta ressíntese ao ATPPC por atingir 
doze reações químicas precisas, catalisadas por enzimas. 
Sinalizam que para continuar um exercício intenso a ressíntese de ATP deverá 
acontecer num ritmo consideravelmente rápido, o que ocorre neste processo. Além 
disso, a energia derivada deste sistema pode ser considerada uma reserva que se 
ativa no início ou até mesmo no fim, de determinado exercício, quando feito de 
maneira acelerada ou intensa. 
Afirmam que neste sistemaa intensidade é alta, mas não máxima, e o 
organismo passa a ressintetizar ATP sem a presença de oxigênio, porém utilizando a 
glicose. A glicose é a principal fonte energética para a maior parte das células, e a 
única que pode ser quebrada anaerobiamente. 
As reservas energéticas do metabolismo lático tem origem da decomposição 
do glicogênio nos músculo e no fígado, com a conseqüente produção do ácido lático. 
Sobre o ácido lático:Primeiramente, ele deve ser chamado de metabólito intermediário 
em vez de produto de excreção simplesmente em razão de a maior parte da energia 
originada da molécula de glicose ainda estar intacta. Em segundo lugar, uma vez que 
a glicose intracelular e todos os intermediários metabólicos da via glicolítica são 
incapazes de percorrer a membrana da célula muscular por estarem fosforilados, o 
ácido lático assume um importante papel como energia transferível. 
Uma das deficiências desta ressíntese ocorre pelo fato de os músculos terem 
pouca resistência ao acúmulo de ácido lático, tolerando cerca de 60 a 70 gramas dele 
antes de apresentar sinais de fadiga. 
Um treinamento específico com objetivo de melhorar os estoques de glicogênio, 
favorece e controla os mecanismos de produção e também de suporte ao ácido lático. 
Afirmam que o acumulo de lactato sanguíneo de forma rápida ocorre em 
exercícios máximos com duração entre 1 e 3 minutos. 
Estudo afirma como exemplo de atividades que utilizam o sistema glicolítico as 
provas de velocidade prolongada e situações que ocorrem em disputas de esportes 
coletivos. Provas de corrida com distância de 400 a 800 metros, utilizam inicialmente 
(largada) o sistema fosfagênio e no restante da prova o processo do ácido lático. 
 
2.4.4 Sistema Oxidativo (Aeróbio) 
 
19 
 
 
O processo aeróbio de ressíntese de ATP permite uma degradação completa 
de glicose ou ácido graxo, atingindo um número muito maior de ATPs. Assim a glicose 
se torna ainda mais importante, tendo em vista a pouca quantidade de energia 
necessária para sua degradação. 
As fontes aeróbicas são responsáveis pelas atividades físicas de média e longa 
duração. 
Incontestavelmente, este sistema é o responsável pela maior produção de 
ATPs, cuja presença do oxigênio, o glicogênio se transforma em dióxido de carbono 
(CO²) e água, liberando energia capaz de ressintetizar até 39 moles de ATP. Além 
disso, toda esta reação da quebra completa de glicose não produz ácido lático. 
Neste processo, além da glicose, os ácidos graxos localizados no tecido 
adiposo e nos músculos também sofrem reações de oxidação (TUBINO, 2003). 
Nos esforços aeróbios a ressíntese de ATP pode ser obtida por meio da 
glicólise aeróbia, havendo consumo das reservas de glicogênio ou oxidação das 
gorduras. 
Quando os esforços forem extensos ou em casos de situações extremas, as 
reservas de proteína também acabam sendo uma fonte de energia ao processo 
oxidativo. 
 
e. Mecanismos de Absorção e Transporte 
 
A absorção é um processo complexo que envolve muitos caminhos distintos 
para nutrientes ou íons específicos. Entretanto, os dois mecanismos básicos de 
transporte utilizados são o transporte ativo e passivo. As principais diferenças entre 
os dois são se (1) a energia em forma de ATP é exigida e (2) o nutriente sendo 
transportado está se movendo com ou contra um gradiente de concentração. 
O transporte passivo não requer energia, e os nutrientes se movem de um local 
de alta concentração para um local de baixa concentração. No transporte passivo, 
uma proteína de transporte pode ou não ser envolvida. Se o nutriente se move pela 
membrana borda em escova sem uma proteína de transporte, é chamado de difusão 
passiva, ou transporte passivo simples. Entretanto, em casos em que uma proteína 
de transporte assiste a passagem do nutriente pela membrana borda em escova, esse 
processo é chamado de difusão facilitada (Figura 4). 
 
20 
 
 
Figura 4: Caminhos de transporte através da membrana celular, e mecanismos básicos de 
transporte. ATP, Trifosfato de adenosina 
 
 
Fonte: KRAUSE, 2018 
 
O transporte ativo é o movimento da molécula através das membranas da 
célula na direção oposta ao seu gradiente de concentração, que, portanto, exige uma 
proteína de transporte e energia na forma de ATP. Alguns nutrientes podem partilhar 
de um mesmo transportador e, assim, concluir a absorção. Os sistemas de transporte 
ou portadores também podem ficar saturados, retardando a absorção do nutriente. 
Um exemplo notável de tal portador é o fator intrínseco, que é responsável pela 
absorção da vitamina B12. 
 
 
 
 
 
 
 
3. METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS 
 
Os carboidratos, compostos principalmente de glicose, são o alimento 
energético de preferência do corpo. Neste caso, parte da glicose é quebrada por 
células humanas, e parte atende as demandas energéticas das células. 
21 
 
 
As reações químicas do sistema aeróbio, realizadas na presença de oxigênio e 
sem o acúmulo de ácido lático nos músculos, são divididas em três séries: glicólise 
aeróbica, ciclo de Krebs e cadeia respiratória ou sistema de transporte de elétrons. 
A glicólise ocorre no citoplasma, transformando glicose em ácido pirúvico e 
pode ser feita por organismos aeróbios e anaeróbios, pois não necessita de oxigênio. 
Seu saldo final é de 2 ATPs, pois no processo são gastos 2 ATPs e adquiridos 4 ATPs. 
Neste processo são liberados elétrons com energia e hidrogênio que são 
captados pelo NAD (nicotinamida adenina dinucleotídeo) se transformando em NADH, 
que posteriormente ao final do processo, em combinação com oxigênio formarão 
água. 
Num sentido bioquímico, afirmam que a glicose aeróbia representa um sistema 
que procede num ritmo estável, pois na mesma velocidade em que o hidrogênio fica 
disponível ele acaba sendo oxidado. 
O que difere a glicólise anaeróbica da glicose aeróbica é que o oxigênio quando 
presente de forma suficiente no processo, ele age inibindo o acúmulo do ácido lático, 
porém, de forma que não há ressíntese de ATP. 
Afirmam que após a glicólise aeróbica o ácido pirúvico irreversivelmente é 
transformado em acetil-CoA, que se introduz no ciclo de Krebs, na qual seu substrato 
será degradado em dióxido de carbono e hidrogênios. 
O ciclo do ácido cítrico ou ciclo de Krebs é responsável pela transformação do 
ácido pirúvico (C³H4O³) em dióxido de carbono (CO²). No mesmo momento em que 
está ocorrendo suas reações a energia presente na molécula de glicose está sendo 
liberada. 
Destacam três eventos como importantes no ciclo de Krebs: a produção de 
dióxido de carbono, a oxidação (e redução), e a produção de ATP através da 
conversão de um composto chamado guanosina trifosfato (GTP). 
Caracteriza o ciclo descrevendo que este ocorre nas mitocôndrias onde 
ocorrerão oito reações na matriz mitocondrial dos eucariotos e que o oxigênio é 
necessário durante as reações. A liberação de elétrons energizados e hidrogênio que 
são capturados por NAD e FAD, que conseqüentemente são reduzidos também são 
fatores característicos do ciclo. 
Durante a glicólise e o ciclo de Krebs, a molécula de glicose é completamente 
oxidada, originando ATP – utilizado pela célula como fonte de energia, CO², - 
22 
 
 
eliminado pelos pulmões na expiração, e íons H+ - que são levados às cristas 
mitocondriais para a realização da cadeia respiratória. Figura 5. 
 
Figura 5: Metabolismo de Carboidratos 
 
Fonte: Slideplayer, 2020 
 
Na mitocôndria, mais precisamente nas cristas mitocondriais (membrana 
interna) a cadeia respiratória realiza sete reações. Afirmam que os íons de hidrogênio 
e os elétrons penetram na cadeia respiratória por meio de NADH e FADH² e são 
conduzidos ao oxigênio através de uma série de reações enzimáticas, cujo resultado 
final será H²O. 
A cadeia respiratória ou fosforilação oxidativa, sintetiza ATP pela transferência 
de elétrons de NADH e FADH² para o oxigênio, ouseja, essa energia que é produzida 
em uma série de liberações faz com que ADP e PI sofram ressíntese de volta a ATP. 
Ao fim, são ressintetizados 39 moles de ATP. 
Responsáveis pela respiração celular (fosforilação oxidativa) e manutenção da 
vida dos seres aeróbicos, as mitocôndrias também são as principais geradoras de 
radicais livres emmamíferos, incluindo o homem. Diversos estudos demonstraram que 
o envelhecimento celular está associado à redução da integridade funcional das 
mitocôndrias e, consequentemente, ao aumento da produção de radicais livres e 
espécies reativas. 
23 
 
 
Alguns autores da teoria mitocondrial do envelhecimento sugerem que 
mutações ocorridas no genoma mitocondrial alteram o metabolismo mitocondrial, 
reduzindo a produção de ATP e predispondo a célula ao envelhecimento e a diversas 
doenças associadas a este (degeneração macular, progeria, ataxia telangiectasia. Ao 
contrário, a longevidade estaria associada à manutenção da estrutura e função 
adequadas das mitocôndrias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. METABOLISMO DAS GORDURAS 
 
As gorduras armazenam uma quantidade quase ilimitada de energia e por isso 
representam a mais abundante fonte de energia ao corpo. 
As gorduras podem ser metabolizadas somente na presença de oxigênio, e 
também são transformadas de sua formatriglicerídios em compostos com 2 carbonos 
 SAIBA MAIS: 
Acesse o link: https://www.youtube.com/watch?v=pl8S8kyrlBQpara saber 
mais sobre o metabolismo de carboidratos. 
24 
 
 
através de uma série de reações denominada oxidação-beta, para a partir daí se 
introduzirem no ciclo de Krebs e na cadeia respiratória. 
Se as gorduras ou lipídeos armazenassem a mesma quantidade de energia 
que os carboidratos, aumentaria em cerca de cinco vezes o peso dos estoques 
energéticos. Afirmam que se as células não possuíssem quantidades adequadas para 
catabolizar, de imediato são as gorduras utilizadas para obtenção energética. Apesar 
deste potencial energético o processo consome 15% mais de oxigênio do que a 
degradação de glicídios. Figura 6. 
 
Figura 6: Metabolismo de lipídeos 
 
Fonte: Slideplayer, 2020 
 
 
5. METABOLISMO DAS PROTEÍNAS 
 
As proteínas como as gorduras necessitam de oxigênio para serem 
metabolizadas e desempenham papel secundário no repouso. Além disso, sua 
contribuição quanto ao suprimento energético não ultrapassara 10%. 
Afirma que este sistema de fornecimento de energia nunca ocorre durante um 
exercício. As proteínas não são a fonte de energia preferencial das células, e que são 
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utilizadas quando liberam aminoácidos que aos se degradarem formam ácido pirúvico 
ou ainda são transformados em acetil-CoA. Figura 7. 
 
Figura 7: Metabolismo de Aminoácidos 
 
Fonte: Slideplayer, 2020 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 SAIBA MAIS: 
Acesse o link: https://www.youtube.com/watch?v=BvnM8DE4ajQ para saber 
mais sobre o metabolismo de proteínas. 
26 
 
 
1. REFERÊNCIAS 
 
Eduardo CartierLarangeira 2 Diego Luiz Leal.A Necessidade Da Bioenergetica No 
Futsal. Revista Caminhos, On-line, “Dossiê Saúde”, Rio do Sul, a. 2, n. 3, p. 101-119, 
abr./jun. 2011. 
 
Mahan, L. Kathleen e L. Kathleen Mahan, Janice L. Raymond. Krause alimentos, 
nutrição e dietoterapia /; [tradução Verônica Mannarino, Andréa Favano]. - 14. ed. 
Rio de Janeiro :Elsevier, 2018. 
 
WallisonJunio Martins da Silva e Carlos KusanoBucalen Ferrari. Metabolismo 
Mitocondrial, Radicais Livres e Envelhecimento. REV. BRAS. GERIATR. 
GERONTOL, RIO DE JANEIRO, 2011; 14(3):441-451.