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1 É o estudo quantitativo das transduções de energia onde catabolismo libera a energia que será utilizada no anabolismo. Esta energia precisa ser captada e transportada para ser utilizada, sob duas formas possíveis: na forma de elétrons do átomo de hidrogênio e na forma de radical fosfato. O objetivo da aula de bionergética é esclarecer o que é o metabolismo e para que ele serve; o que as células usam como energia e quais são os sistemas energéticos que possuímos. Metabolismo: Para que serve? Somatório de todas as transformações químicas de uma célula ou organismo, a partir de reações químicas altamente integradas. É o sistema energético de nosso corpo, integrando as as reações que permitem que a energia circule. A principal molécula que nosso organismo utiliza como fonte de energia é o ATP, ilustrado na figura abaixo. Trata-se de adenosina (adenina + ribose) ligada a 3 moléculas de fósforo. De forma simplificada, podemos fazer a analogia de que o ATP é o “dinheiro” do nosso corpo. Eu dou ATP pra célula e ela devolve com função. Por exemplo o Músculo: Eu dou ATP e ele contrai. O ATP gera energia a partir do momento que ocorre a “quebra” do fosfato, a partir normalmente de hidrólise, conforme figura abaixo. Essa liberação do fosfato é que libera energia. Nosso organismo mantém um equilíbrio entre geração de ATP (anabolismo) e degradação de ATP (catabolismo). Essa regulação é dada principalmente pela relação ADP/ATP. Caso tenhamos elevação dos níveis de ADP, significa que estamos em situação de CATABOLISMO. Ao contrário, quando temos elevação de ATP, significa que estamos em momento de produção energética, com síntese de fosfocreatina e portanto em anabolismo. Como não somos capazes de armazenar ATP, a sua geração deve ser contínua. Para isso contamos com 3 sistemas energéticos. Cabe ressaltar que os 3 sistemas não funcionam isoladamente, ao contrário, ocorrem simultaneamente, havendo predominância de um ou outro dependendo da situação metabólica. 1) Imediato/fosfagênico (ATP/CP) Como o próprio nome sugere, trata-se do sistema mais rápido em gerar energia que temos. Assim, a partir dele, consegue-se gerar energia de forma imediata e por isso é o primeiro sistema energético utilizado no exercício (até 30seg de atividade) Essa rapidez é possível pois essa energia encontra-se pronta no músculo para ser usada. Entretanto, se por um lado é um sistema muito rápido em gerar energia, ele não tem uma longa duração, visto que a fosfocreatina se esgota rapidamente, em média após 30 segundos de exercício.Numa situação de atividade física temos: alto consumo de ATP => elevação ADP => estímulo creatina fosfoquinase (CPK) => retira o Pi da creatina e junta com o ADP, formando ATP + creatina. 2) Anaeróbio (glicose / glicogênio) É o segundo sistema a predominar, entre 30 seg e 2min do exercício Trata-se da Glicólise ANAERÓBIA, que ocorre no citoplasma, onde a maior parte da glicose usada é originária das reservas de glicogênio. Nesse sistema, há a formação de 2 ATP e embora seja um sistema eficaz para geração rápida de ATP, já que por ocorrer no citoplasma é mais rápido do que a oxidação, gera muito ácido lático, pondendo promover fadiga muscular. 3) Aeróbio / oxidativo Sistema importante não só para gerar energia em situação de trabalho muscular, mas para recuperação muscular após atividade física fatigante, já que o ácido láctico produzido durante o exercício de alta intensidade é removido por oxidação, enquanto os restantes 25% sofrem gliconeogênese, voltando a formar glicose. Em repouso e em atividades do dia a dia, a produção energética é assegurada em 40% pelos HC e em 60% pelos lípidos. Essa predominância do uso dos lipidios (beta oxidação) como substrato preferencial para músculo em repouso é vantajoso para assegurar o CHO para o cérebro que consome cerca de 120g/dia (5g/h). BIOENERGÉTICA Prof. Fernanda Osso fernandaosso@nutmed.com.br 2 Considerando o exercício: ✓ É 3º sistema utilizado predominantemente, com a maior capacidade de geração de energia. Atinge pico a partir do 5º minuto de exercício. ✓ Trata-se da Fosforilação oxidativa que ocorre na cadeia transportadora de elétrons, onde tem-se a geração de ATP (38 moléculas no total: glicólise aeróbia + anaeróbia) e a regeneração do NADH a NAD+, que possibilita a continuidade da cadeia transportadora. ✓ É o sistema que predomina em repouso e supre 85% do nosso ATP, com a vantagem de poder usar CHO, LIP e AA como fonte energética. Considerações finais Os 3 sistemas ocorrem simultaneamente, de forma INTEGRADA havendo PREDOMINÂNCIA de um sobre outro, de acordo com situação Em situação de atividade física usa-se predominantemente sistemas ATP/CP e glicólise para geração de ATP Em situação de repouso/atividades rotineiras, a produção de ATP é predominantemente por beta- oxidação de AG.
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