Bioquímica - Tipos de fibras musculares TO

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➢Os músculos esqueléticos realizam diversos tipos de atividades: Intensidade X duração 
da atividade contrátil (inversamente proporcionais)
➢Demandas metabólicas diferentes → p. ex., o exercício aumenta as necessidades 
energéticas corporais 
➢Tipos de fibras diferentes, caracterizadas por adaptações metabólicas específicas que 
incluem o tipo de nutriente utilizado para produção de ATP e a via metabólica utilizada 
para produção de ATP
Catabolismo de proteínas, gorduras e carboidratos 
durante os três estágios da respiração celular. 
Estágio 1: oxidação de ácidos graxos, glicose e 
aminoácidos gera acetil-CoA. 
as moléculas orgânicas pequenas originadas dos 
alimentos entram no citosol das células onde tem início 
a oxidação . Inicia-se no citosol (no caso da glicose) e 
termina na mitocôndria. Formação de acetil- CoA 
(molécula de 2 carbonos).
Estágio 2: Acetil-CoA entra no ciclo do ácido cítrico 
onde é totalmente oxidado a CO2. Os elétrons 
liberados pela oxidação são captados pelos carreadores 
de elétrons (NADH e FADH2)
Estágio 3: os elétrons carreados por NADH e FADH2 
convergem para uma cadeia de transportadores de 
elétrons mitocondrial – a cadeia respiratória. Este 
fluxo de elétrons pela cadeia respiratória impulsiona a 
produção de ATP.
Etapas do metabolismo aeróbio
Cadeia transportadora de elétrons
Via responsável pela produção aeróbia de ATP
Porque o oxigênio é essencial para produção aeróbia de ATP?
➢ Enquanto em condições aeróbias a glicose é completamente oxidada no ciclo do ácido cítrico, 
na glicólise anaeróbia a glicose é parcialmente oxidada a piruvato. 
➢ O piruvato é então convertido a lactato, para regenerar o NAD+ necessário para continuar a 
glicólise
Metabolismo anaeróbico da fibra muscular – Glicólise anaeróbia
Glicólise anaeróbica
(via glicolítica) → produz 2 ATPs
Metabolismo
Aeróbico

Produz 36 ATPs
O exercício pode aumentar a utilização de energia pelos músculos cerca 
de 200 vezes em relação ao repouso
➢ Quais alterações metabólicas devem ocorre na musculatura para que a quantidade de energia 
necessária seja fornecida e o movimento seja continuado?
gasto energético no 
“estado estável”
gasto energético 
basal
(0,25LO2/min)
Transição do repouso para o exercício
gasto energético 
basal
(0,25L O2/min)
gasto energético no 
“estado estável”
Déficit de O2 – o período durante o qual o nível de consumo de oxigênio fica abaixo daquele 
necessário para fornecer todo o ATP exigido para determinado exercício (atraso no consumo de 
O2)
O que pode causar esse atraso?
Se o consumo de O2 não aumenta instantaneamente para o valor de estado estável, como é 
fornecido ATP suficiente para manter o exercício?
Metabolismo energético da fibra muscular
➢O fato do consumo de O2 não aumentar instantaneamente para um valor de estado estável significa 
que fontes de energia anaeróbicas contribuem para a produção geral de ATP no início do exercício.
Metabolismo anaeróbio da fibra muscular 
Essentials of anatomy and Physiology, 4th edition, 
Martini and Bartholomew
Dois sistemas anaeróbios:
1) Sistema da Fosfocreatina 
2) Glicolise anaeróbica ou fermentação láctica 
Metabolismo energético da fibra muscular
Vias Anaeróbicas:
• Sistema da fosfocreatina 
• Glicólise anaeróbica
Via Aeróbica:
• Fosforilação oxidativa
Sistemas metabólicos para produção de ATP:
➢As células musculares esqueléticas podem produzir ATP por meio de vias 
metabólicas diferentes
Metabolismo anaeróbio da fibra muscular – Sistema da Fosfocreatina
Fosfocreatina – doador de fosfato → fonte imediata de ATP
• A fosfocreatina (PCr) é uma fonte imediata para reposição do ATP
• A fosfocreatina é uma molécula de creatina fosforilada que regenera o ATP, 
doando um grupo fosfato para o ADP, formando creatina durante o processo.
• A degradação da PCr é catalisada pela enzima creatinofosfocinase (CK) e é uma 
reação reversível
• O estoque de PC é apenas 5 vezes maior que o estoque de ATP e não pode 
sustentar períodos prolongados de contração → máximo de 30s
➢Creatina sofre conversão não enzimática a creatinina → sangue → eliminada na urina
➢Excreção de creatinina na urina é usada como uma medida da massa muscular e da função renal
Metabolismo anaeróbio da fibra muscular – síntese da Fosfocreatina
Sistemas energéticos 
Sistema da Fosfocreatoina ou anaeróbico áláctico → fosfocreatina
Anaeróbico
Sistema da Glicólise anaeróbica ou anaeróbico láctico → glicose
Aeróbico Fosforilação oxidativa → glicose ou ácidos graxos
Obs: os diferentes sistemas energéticos utilizam diferentes fontes de energia!!!
Fontes de energia durante a contração 
• Creatina fosfato (CP)
– Fonte imediata de alta energia para reabastecer o suprimento de ATP. 
Estocada no músculo esquelético
• Glicose
– Estocada no músculo e no fígado na forma de glicogênio
• Ácidos graxos
– Derivados dos triglicerídeos (TGs) obtidos da alimentação ou estocados no tecido 
adiposo e no músculo esquelético
➢ Diferentes combustíveis são utilizados para produção de ATP
Fontes de energia durante a contração
➢ Diferentes combustíveis são utilizados para produção de ATP durante períodos 
de atividade intensa e durante atividade leve ou repouso.
➢A contribuição de cada sistema depende da intensidade e duração do exercício
➢Depois de aproximadamente 2 a 3 minutos de atividade física o corpo já é capaz de suprir O2 
suficiente aos músculos em atividade e ocorre um aumento da obtenção de energia pelo 
metabolismo aeróbico
Sist. Fosfocreatina
Glicólise anaeróbia
Metabolismo aeróbico
A energia necessária ao exercício não é fornecida pela simples ativação de 
uma via energética isolada, mas por uma mistura de vários sistemas 
metabólicos que atuam em sobreposição
Fontes de energia: Anaerobica vs. aerobica
segundos
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
A
T
P
 p
ro
d
u
z
id
o
 (
%
)
0
20
40
60
80
100
Bangsbo et al. (1990)J.Physiol.42:539-559
Aerobico
Anaerobico
➢ Os esforços contínuos situados entre 1 e 2min são assegurados, de forma semelhante, pelos 
sistemas anaeróbio (Fosfocreatina e glicólise) e aeróbio
➢ Esforços de duração superior a 2 minutos são sustentados principalmente pelo metabolismo aeróbico
Existem 2 tipos de fibras musculares 
➢As fibras musculares de um mesmo músculo podem apresentar:
 capacidades contráteis diferentes E capacidades metabólicas diferentes
Velocidade de contração Principal via de formação de ATP
➢ Fibras musculares de uma mesma unidade motora são todas do mesmo tipo e 
ficam dispersas no músculo 
Existem 2 tipos de fibras musculares 
 fibras de contração rápida e de contração lenta
Tipos de fibras musculares 
• A proporção desses dois tipos de fibras varia entre os diferentes 
músculos do corpo dependendo de sua função
• A proporção também varia entre os mesmos músculos de pessoas 
diferentes – determinado geneticamente
• Pode variar também em função do treinamento???
 
Microscopic View of the Gastrocnemius Skeletal Muscle
from a World-Class Marathon Runner, Frank Shorter
(Olympic Gold Medalist, 1972; Ol ympic Silver 
Medalist, 1976)
Tipos de fibras musculares 
• Tipicamente as fibras rápidas e lentas se encontram misturadas na maioria dos 
músculos esqueléticos de mamíferos e sua proporção varia com a função do músculo
• A proporção varia com a função, p. ex. se o músculo está envolvido ou não em 
contrações prolongadas como a manutenção da postura.
L.R. – músculo reto lateral do olho
G – músculo gastrocnêmio da perna
S – músculo sóleo da perna
➢O percentual relativo de fibras rápidas ou lentas contidas em um músculo pode ser 
determinado por biópsia e posterior análise histoquímica ou imunohistoquímica. 
 
Como as fibras musculares esqueléticas são tipificadas?
Tipos de fibras musculares 
➢As fibras possuem diferentes formas da mesma proteína, denominadas isoformas
➢Existem isoformas de miosina ATPase, que diferem quanto a atividade (velocidade com que 
quebram o ATP). As fibras musculares que contém isoformasde alta atividade, degradam 
rapidamente o ATP e isso resulta em uma alta velocidade de encurtamento muscular 
→Além das diferenças na atividade de ATPase da miosina e das enzimas 
glicolíticas e oxidativas, outras proteínas musculares também são 
expressas de modo tipo específico:
•SERCA 1 – músculo de contração rápida
•SERCA 2 – músculo de contração lenta
 Atividade a SERCA 1  SERCA 2

Recaptação do cálcio ocorre mais rapidamente, as fibras apresentam 
tempo de relaxamento mais rápido
→As fibras musculares possuem diferentes formas da mesma proteína 
(isoformas) - que possuem, consequentemente, diferenças na sua 
atividade
Tipos de fibras musculares possuem tipos diferentes da mesma proteína 
Diferenças na velocidade
 de relaxamento
➢ As fibras do tipo II são mais suscetíveis a esses danos em comparação com as fibras do tipo I em humanos 
➢ As fibras do tipo II têm discos Z mais estreitos que refletem menos pontos de ancoragem para os filamentos
➢ As fibras do tipo II também expressam isoformas menores de nebulina que desempenham papéis importantes na montagem dos 
sarcômeros
➢ As fibras do tipo II expressam isoformas de titIna de menor peso molecular e menos elásticas
Diferenças ultra-estruturais entre os tipos de fibra
Os diferentes tipos de fibra são classificadas de acordo com 
suas características contráteis e metabólicas:
1) Velocidade de contração:
atividade de miosina ATPase:
  nas rápida
 nas lentas
2) Vias utilizada para síntese de ATP (metabolismo energético):
LENTAS OU
VERMELHAS:
 mitocôndrias
 suprimento sanguíneo
 [mioglobina]
 fosforilação oxidativa
(ciclo do ácido cítrico e cadeia 
transportadora de elétrons) 
RÁPIDAS OU
BRANCAS:
 mitocôndrias
 suprimento sanguíneo
 [mioglobina]
 glicólise








Fibras de contração lenta (vermelhas) → Tipo I
✓ alto teor de mioglobina e mitocôndria – metabolismo aeróbico
✓ entram em fadiga mais lentamente
✓ são capazes de manter contrações relativamente prolongadas
(troponina C com maior afinidade por Ca++, recaptação do Ca++ mais lenta)
 Fibras de contração rápida (brancas) → Tipo II
✓ carentes de mioglobina e com poucas mitocôndrias – 
metabolismo glicolítico
✓ entram em fadiga rapidamente
✓ exibem contrações cuja duração é relativamente curta 
Tipos de fibras musculares – resumo das características funcionais e metabólicas
Características estruturais das Fibras musculares
Características Tipos de Fibras
I (lenta) II (rápida)
Aspectos estruturais
Diâmetro das fibras
 Desenvolvimento do retículo sarcoplasmático
 Densidade mitocondrial
 Densidade capilar
 Conteúdo em mioglobina
Pequeno
Menor
Alta
Alta
Alto
Grande
Maior
Baixa
Baixa
Baixa
Substratos energéticos
Reserva de fosfocreatina
 Reserva de glicogênio
 Reserva de triglicerídeos
Baixa
Baixa 
Alta
Alta
Alta
baixa
Aspectos enzimáticos
Atividade de miosina ATPase baixa Alta
Atividade de enzimas glicolíticas baixa Alta
Atividade de enzimas oxidativas alta Baixa
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	Slide 18: Tipos de fibras musculares 
	Slide 19: Tipos de fibras musculares 
	Slide 20: Como as fibras musculares esqueléticas são tipificadas?
	Slide 21: Tipos de fibras musculares 
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