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Energia para a atividade física
O papel de macro e micronutrientes no metabolismo energético para a atividade física e a mensuração do
metabolismo.
Prof. Reury Frank Pereira Bacurau
1. Itens iniciais
Propósito
Compreender as fontes alimentares e o papel de macro e micronutrientes na produção da energia necessária
à realização do exercício físico, assim como a mensuração e a quantificação desse metabolismo na magnitude
do esforço realizado para a atuação profissional na prescrição desse exercício.
Objetivos
Identificar os macronutrientes e os micronutrientes da dieta, assim como seu papel desempenhado nas
reações químicas do corpo (metabolismo).
Descrever as leis da termodinâmica regentes dos processos de troca de energia no ambiente e nos
organismos vivos.
Reconhecer o processo de transferência de energia e a acoplagem da reação de catabolismo e
anabolismo no organismo humano.
Identificar os componentes do gasto calórico diário e suas formas de mensuração.
Introdução
A atividade física é definida como qualquer movimento produzido pelos músculos esqueléticos que resulte em
gasto de energia, enquanto o exercício físico é um subcomponente que representa essa atividade de forma
estruturada, repetitiva e proposital, melhorando ou mantendo um ou mais componentes da aptidão física.
 
Quando faz qualquer atividade na qual precisa movimentar seus músculos, uma pessoa está fazendo atividade
física. Porém, dessas atividades, as que foram planejadas para e que se destinam exclusivamente a melhorar
sua condição física recebem um nome mais específico: “exercício físico”.
O movimento realizado pelo sistema musculoesquelético é a parte fundamental dessas atividades. Para que o
movimento ocorra, há necessidade de um constante fornecimento de energia proveniente da alimentação,
possibilitando a contração muscular. Detalharemos esse processo neste tema. Primeiramente, abordaremos
os macronutrientes (carboidratos, gorduras e proteínas) e os micronutrientes (vitaminas e minerais) como
fonte de energia e de regulação do metabolismo. Em seguida, apontaremos os princípios elementares da
bioenergética e da transferência de energia. Por fim, demonstraremos como a atividade metabólica pode ser
mensurada.
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1. Macronutrientes e os micronutrientes
Carboidratos
Conceito
Os carboidratos representam uma das formas mais baratas de calorias, constituindo, assim, importante fonte
de energia na alimentação da maior parte da população mundial.
Dica
Quanto ao fornecimento de energia, ainda que o conteúdo calórico de diferentes tipos de carboidratos
varie ligeiramente, considera-se que cada grama de carboidratos fornece quatro quilocalorias. 
Tipos de carboidratos
Uma forma de identificar os tipos de carboidratos encontrados na dieta é saber o número de unidades de 
hexoses contidas neles. Nessa classificação, os carboidratos podem ser subdivididos em:
 
Monossacarídeos
Dissacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Hexoses
Açúcares de 6 carbonos.
Tipos de carboidratos.
Monossacarídeos
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Trata-se do tipo mais simples de carboidrato. Três monossacarídeos são mais relevantes para a dieta:
Glicose
Presente em frutas e doces.
Frutose
Presente nas frutas e no mel.
Galactose
Presente no leite e em seus derivados.
É fundamental mencionar que, uma vez ingeridos, os diferentes tipos de carboidratos serão metabolizados de
tal modo que a maior parte desse nutriente estará na forma de glicose. Pode-se dizer, portanto, que, no
organismo humano, ela constitui o açúcar a atuar na fisiologia.
Exemplo
Entre os parâmetros fundamentais a serem mantidos e que afetam a capacidade de alguém se exercitar,
estão a glicemia (concentração de glicose no sangue), os estoques de glicogênio muscular (que será
usado na contração) e glicogênio hepático (utilizado para manter a glicemia). 
Dissacarídeos
A combinação de dois monossacarídeos produz um dissacarídeo. Desse modo, a sacarose contém uma
molécula de glicose e outra de frutose. Esse dissacarídeo pode ser encontrado em:
Açúcar refinado
Nosso açúcar de mesa.
Doces
Cana de açúcar
Beterraba
Mel
Saiba mais
A combinação de uma molécula de glicose com outra de galactose resulta no dissacarídeo lactose,
presente no leite e derivados. Por fim, a maltose é formada por duas moléculas de glicose. 
Oligossacarídeos
O próximo tipo de carboidrato em termos de quantidade de hexoses são os oligossacarídeos, que contém de
3 a 9 unidades de monossacarídeos. Alguns deles são oriundos da digestão de carboidratos maiores, os 
polissacarídeos.
Polissacarídeos.
Com 10 ou mais monossacarídeos. 
Dextrina
A dextrina e a maltodextrina (bastante utilizada como suplemento nutricional por praticantes de
exercícios), por exemplo, são oriundas da degradação do amido de milho.
Rafinose
Enquanto ambas são oligossacarídeos digeríveis, a rafinose e a estaquiose presentes em grãos e
outras leguminosas) não o são.
Digestão
Dessa maneira, esses oligossacarídeos serão metabolizados por bactérias do cólon intestinal,
produzindo gases e outros produtos, como os probióticos.
Polissacarídeos
Os maiores carboidratos em termos de unidades de hexoses são os polissacarídeos. Uma forma de discuti-los
é a que trata de sua origem. O amido pode ser considerado o principal polissacarídeo de origem vegetal. Ele
está presente em:
 
Sementes
Milho
Cereais
Massas
Feijões
Batatas
Raízes
Os dois principais amidos da dieta são a amilose e a amilopectina. A diferença entre ambas é o tipo
de arranjo das moléculas de carboidratos, o que faz com que esta apresente baixa digestibilidade,
enquanto a daquela é mais eficiente.
De maneira semelhante à que ocorre nos dois oligossacarídeos (rafinose e estaquiose) há os polissacarídeos
insolúveis, sendo, por isso, conhecidos como fibras insolúveis. Essas fibras não se dissolvem em água e são
resistentes à hidrólise por enzimas digestivas. Resta a elas serem metabolizadas a ácidos graxos voláteis de
cadeia-curta, podendo ser:
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Absorvidas no corpo.
Excretadas pelas bactérias do intestino grosso.
 
São fibras insolúveis, por exemplo, a lignina, a celulose e algumas hemiceluloses. Elas podem ser encontradas
em:
 
Folhas
Troncos
Raízes
Sementes
Cascas de frutas
Maioria dos cereais
 
Em contrapartida, certos polissacarídeos são fibras solúveis. Incluem-se nesse
grupo pectinas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses. Tais fibras são encontradas em:
Algumas frutas
São as frutas que não fazem parte do grupo das insolúveis.
Aveia integral
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Legumes
Fibra de soja
Índice glicêmico
Descrevemos até agora os tipos e as fontes dos principais carboidratos da dieta. Já podemos, contudo,
discutir certa nomenclatura para esse nutriente e as implicações históricas dela no contexto da Nutrição.
Os carboidratos simples ou açúcares são o termo que designa os monossacarídeos/dissacarídeos,
enquanto os polissacarídeos são chamados de carboidratos complexos.
Saiba mais
Antes da década de 1980, era comum se acreditar que os açúcares, por serem simples (uma ou duas
unidades de hexoses), seriam rapidamente digeridos e, consequentemente, aumentariam a glicemia de
modo rápido. O raciocínio oposto valia para os carboidratos complexos: eles demorariam a ser
processados (digeridos e absorvidos) e, por implicação, aumentariam a glicemia rapidamente. 
Mas há uma questão: o efeito dos carboidratos na glicemia
não segue a regra do “simples versus complexos”.
Exemplo
A frutose, que é um carboidrato simples (monossacarídeo), não altera a glicemia de modo significativo
ao ser ingerida. Já o pão branco, embora seja um carboidrato complexo, a aumenta de maneira
considerável quando é ingerido. 
Em função disso, foi proposto o chamado índice glicêmico (IG) para quantificar até que ponto a ingestão de
determinado alimento eleva a glicemia (concentração de glicose sanguínea) nos períodos pós-prandial (após a
ingestão) e de jejum. Como a quantidade de carboidratos não é ainduzida pela dieta (TID) é terceiro componente do GEDT. Pode-se dizer que ela represente
cerca de 10% do que uma pessoa gasta diariamente. Em alguns lugares, esse componente é chamado de 
efeito térmico do alimento. A TID pode ser dividida em duas partes.
Termogênese obrigatória
É a energia necessária para digerir, absorver e assimilar os nutrientes presentes nos alimentos.
 Termogênese facultativa
É a segunda parte, que se relaciona com a atividade do sistema nervoso simpático.
Alguns estudos sugerem que os obesos têm componente “defeituoso”, o que contribui para que eles
poupem energia e continuem com excesso de peso.
A TID, em geral, está em seu auge cerca de uma hora após a refeição. Quando alguém saudável ingere
alimentos, a energia deles é absorvida em sua quase totalidade. No entanto, o organismo desse indivíduo
gasta a energia que já está nele para processá-lo. Se for descontada a energia gasta na digestão, na absorção
e na assimilação, será como se o conteúdo calórico da refeição não fosse totalmente aproveitado.
Atenção
A TID varia entre 10% e 30% da energia presente naquele que foi ingerido, embora tal variação dependa
da quantidade e do tipo de alimento. 
Quando só se consome proteína, a TID é de quase 25% da energia do alimento ingerido. Esse maior gasto se
deve a:
 
Ativação do processo digestivo.
Maior trabalho do fígado para assimilar e processar as proteínas ou para transformá-las em outros
nutrientes, como a glicose.
Outros nutrientes
Chamado de gliconeogênese, esse processo será particularmente ativo à medida que o tempo em jejum
for aumentando.
Múltiplos da taxa metabólica de repouso
Quando se trata de realizar um exercício, existe a necessidade de saber “quão impactante” ele é para o
organismo. Sabemos que a prática deles aumenta o gasto energético do organismo acima do repouso.
 
Termos como intensidade e duração são muitos usados para tentar traduzir o efeito que determinado esforço
está impondo ou já impôs à fisiologia do corpo humano. Entretanto, há inconvenientes nisso.
• 
• 
Exemplo
Ainda que, para realizar uma maratona, seja necessária praticamente a mesma quantidade de calorias,
determinada pessoa pode realizá-la numa intensidade tal que ela seja concluída em aproximadamente 2
horas (utilizando cerca de 80% de sua potência aeróbica máxima, enquanto, para outra, a prova seja
concluída por volta de 3 horas (com o emprego de cerca de 55% de seu VO₂máx). Neste exemplo, uma
mesma quantidade total de calorias foi gasta, mas isso ocorreu em intensidades diferentes, o que, na
prática, também afetou os sistemas fisiológicos de modo distinto. 
O exemplo da intensidade pode ser discutido de maneira
semelhante na questão da duração.
Exemplo
Duas pessoas decidem pedalar na mesma velocidade, ou seja, na mesma intensidade, porém, uma
decide percorrer o dobro da distância da outra. 
Eis outro exemplo em que um importante parâmetro (a distância), normalmente, empregado para traduzir o
impacto do exercício no corpo, fica prejudicado pelo arranjo no qual a atividade foi feita. Dessa forma, foi
pensado um sistema de classificação da atividade física relativo ao gasto calórico. Esse sistema considera o
quanto ela exige de aumento de gasto calórico em comparação à TMR (quantas vezes acima deste valor). O
termo múltiplos da TMR é igual ao consumo de oxigênio em repouso:
 
Cerca de 250 ml.min-1 para o homem de tamanho comum
Por volta de 200 ml.min-1 para a mulher de tamanho comum
 
Ou seja, esse consumo de oxigênio para cada um dos sexos corresponde à TMR.
Atenção
Observe que, neste caso, não se “desconta” o peso corporal. 
Dissemos que essa medida vale tanto para homens quanto para mulheres de “tamanho comum”. Contudo, em
busca de maior precisão, o MET pode ser expresso por quilo de peso. Nesse contexto, 1 MET equivale a 3,5
ml.Kg.min-1. Portanto, quando se diz que uma atividade tem gasto calórico equivalente a 5 MET, isso significa
que ela aumenta o metabolismo em cinco vezes em relação àquele registrado no momento de repouso.
• 
• 
Gasto energético (homens)
Nível kcal/min l/min ml/kg/min
Leve 2,0 a 4,9 0,40 a 0,99 6,1 a 15,2
Moderado 5,0 a 7,4 1,00 a 1,49 15,3 a 22,9
Pesado 7,5 a 9,9 1,50 a 1,99 23,0 a 30,6
Muito pesado 10,0 a 12,4 2,00 a 2,49 30,7 a 38,3
Extremamente pesado ≥12,5 ≥2,50 ≥38,4
Tabela: Classificação em cinco níveis de atividade física com base no gasto energético . 
Extraída de McARDLE; KATCH; KATCH, 2016.
Gasto energético (mulheres)
Nível kcal/min l/min ml/kg/min METs
Leve 1,5 a 3,4 0,30 a 0,69 5,4 a 12,5 1,2 a 2,7
Moderado 3,5 a 5,4 0,70 a 1,09 12,6 a 19,8 2,8 a 4,3
Pesado 5,5 a 7,4 1,10 a 1,49 19,9 a 27,1 4,4 a 5,9
Muito pesado 7,5 a 9,4 1,50 a 1,89 27,2 a 34,4 6,0 a 7,5
Extremamente pesado ≥9,5 ≥1,90 ≥34,5 ≥7,6
Tabela: Classificação em cinco níveis de atividade física com base no gasto energético .
Extraída de McARDLE; KATCH; KATCH, 2016.
Consideremos a indisponibilidade de um calorímetro ou de um analisador de gases para medir o consumo de
oxigênio e dióxido de carbono, é possível, ainda assim, calcular o gasto calórico diário por meio de fórmulas.
Exemplo
A fórmula de Harris-Benedict, segundo Roza e Shizgal (1984), prevê a TMB considerando a idade, a
massa corporal e a estatura, uma vez que os três contribuem para as diferenças individuais no gasto
energético de repouso. 
No caso das mulheres, a equação é a seguinte:
Para os homens, ela é esta:
Mensuração dos componentes do gasto calórico diário
O especialista Reury Frank Pereira Bacurau fará um resumo do módulo, abordando todos os tópicos descritos.
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Verificando o aprendizado
Questão 1
De acordo com a taxa de troca respiratória no uso de 100% dos carboidratos como fonte
energética, o valor apresentado é de:
A
0,7
B
0,8
C
1,5
D
1,0
E
0,5
A alternativa D está correta.
A VCO2/VO2 corresponde à taxa de troca respiratória. Uma menor quantidade de moléculas de oxigênio é
necessária para degradar uma molécula de carboidrato em relação à de gordura na liberação de uma
mesma quantidade de CO2. Como existe a necessidade de 16 moléculas de oxigênio para degradar uma de
glicose, resultando em 16 de CO2, a VCO2/VO2 seria esta: 16/16=1.
Questão 2
Podemos entender o conceito de termogênese obrigatória como:
A
O gasto calórico decorrente da digestão e da absorção dos alimentos.
B
O gasto calórico decorrente da ativação do Sistema Nervoso Simpático após ingerir alimentos.
C
O gasto calórico decorrente de se manter os órgãos funcionando.
D
O gasto calórico corresponde à contração muscular.
E
O gasto calórico correspondente ao sono.
A alternativa A está correta.
O termo termogênese corresponde à energia na forma de calor gerada no nível dos tecidos vivos. A
termogênese pode ser subdividida em obrigatória e facultativa, sendo a primeira conceituada como o gasto
calórico decorrente da digestão e da absorção dos alimentos.
5. Conclusão
Considerações finais
Seres humanos não são capazes de produzir uma energia que atenda às suas necessidades energéticas. Para
manter seus órgãos funcionando (metabolismo basal/repouso), realizar uma atividade física e até mesmo
incorporar alimentos em seu organismo, eles precisam obtê-la por meio dos nutrientes.
 
Vimos neste conteúdo que os três componentes de nosso gasto calórico diário são atendidos principalmente
pela energia oriunda dos macronutrientes (carboidratos e lipídios) e, em uma porção muitíssimo menor, das
proteínas. Por conta disso, estabelecemos quais são as fontes de carboidratos, lipídios e proteínas que
fornecem tal energia, sempre frisando que, nesses alimentos, há diferentes vitaminas e minerais. Fontes de
lipídios, por exemplo, também são de vitaminas lipossolúveis.
 
Também observamos que essa transferência de energia por meio dos nutrientes é feita obedecendo a certas
leis físicas descritas pela termodinâmica. Principal via utilizada pelos seres humanos, a da respiração celular
(oposta à fotossíntese), porobedecer a essas leis, perde parte da energia que estava nos nutrientes para o
ambiente na forma de calor, o qual, por meio da técnica de calorimetria direta, serve para determinar o gasto
calórico do organismo.
 
Ainda verificamos a determinação do gasto calórico por meio do consumo de oxigênio, que, aliás, deve estar
presente na célula para que a respiração celular ocorra. Por fim, graças ao registro dos volumes de oxigênio
consumido e dióxido de carbono produzido, pontuamos que é possível apontar quanto de carboidratos e
lipídios está sendo consumido em determinado momento, ou seja, qual é a contribuição porcentual de cada
um desses nutrientes para atender às nossas necessidades energéticas (taxa de troca respiratória).
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Agora, o especialista Reury Frank Pereira Bacurau encerra com um resumo sobre o conteúdo.
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Fala, mestre!
No vídeo, Tamires Salvador conversa com Gabriela Lopes, mestre em ciência do exercício e do esporte, sobre
a evolução do conceito de saúde. Gabriela explica que, segundo a OMS, saúde não é apenas a ausência de
doenças, mas um completo bem-estar físico, social e mental. Ela destaca a importância da educação e do
autocuidado na gestão da saúde individual, e a necessidade de prevenir doenças através de hábitos
saudáveis e atividade física regular. Gabriela também aborda a influência de diversos fatores na saúde, e
como o exercício físico pode melhorar vários aspectos do bem-estar geral, incluindo a saúde emocional e
mental. O vídeo conclui ressaltando a importância da promoção da saúde e prevenção de doenças.
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Busque na internet os seguintes artigos:
 
AOKI, M. et al. Suplementação de carboidrato não reverte o efeito deletério do exercício de endurance sobre o
subsequente desempenho de força. Revista Brasileira de Medicina do Esporte. v. 9. n. 5. 2003.
 
WAHRLICH, V.; ANJOS, L. A. dos. Aspectos históricos e metodológicos da medição e estimativa da taxa
metabólica basal: uma revisão da literatura. Caderno de saúde pública. v. 17. n. 4. p. 801-817. 2001.
 
Para uma melhor compreensão sobre a termodinâmica e o metabolismo, indicamos ainda este livro:
 
PITHON-CURI, T. C. Fisiologia do exercício. 1. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
Referências
DAHL, M. A. et al. Coingestion of protein and carbohydrate in the early recovery phase, compared with
carbohydrate only, improves endurance performance despite similar glycogen degradation and AMPK
phosphorylation. In: Journal of applied physiology. v. 129. n. 2. p. 297-310. 2020.
 
McARDLE, W. D.; KATCH, F.; KATCH, V. L. Fisiologia do exercício: nutrição, energia e desempenho humano. Rio
de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
 
NEWSHOLME, E. A.; LEECH, A. Biochemistry for the medical sciences. Chichester: Wiley, 1983.
 
ROZA, A. M.; SHIZGAL, H. M. The Harris Benedict equation reevaluated: resting energy requirements and the
body cell mass. In: The american journal of clinical nutrition. v. 40. n. 1. p. 168-182. 1984.
	Energia para a atividade física
	1. Itens iniciais
	Propósito
	Objetivos
	Introdução
	1. Macronutrientes e os micronutrientes
	Carboidratos
	Conceito
	Dica
	Tipos de carboidratos
	Monossacarídeos
	Glicose
	Frutose
	Galactose
	Exemplo
	Dissacarídeos
	Açúcar refinado
	Doces
	Cana de açúcar
	Beterraba
	Mel
	Saiba mais
	Oligossacarídeos
	Dextrina
	Rafinose
	Digestão
	Polissacarídeos
	Algumas frutas
	Aveia integral
	Legumes
	Fibra de soja
	Índice glicêmico
	Saiba mais
	Mas há uma questão: o efeito dos carboidratos na glicemia não segue a regra do “simples versus complexos”.
	Exemplo
	Exemplo
	Funções
	O que determina o quanto cada substrato energético fornece de energia?
	Exemplo
	Atenção
	Recomendações
	Lipídios
	Conceituação dos principais lipídios
	Triacilglicerol
	Atenção
	Gordura
	Saturada
	Insaturada
	Colesterol
	Funções
	Exemplo
	Recomendações
	Atenção
	Proteínas
	Conceito
	Saiba mais
	Tipos de aminoácidos
	Dica
	Dica
	Dinâmica do metabolismo de proteínas
	Atenção
	Balanço nitrogenado
	Exemplo
	Por outro lado, se a perda de nitrogênio for maior que seu consumo, haverá um balanço nitrogenado negativo.
	Exemplo
	Vitaminas e minerais
	Vitaminas
	Tipos e funções
	Coenzimas
	Antioxidantes
	Hormônios
	Dica
	Grupos
	As hidrossolúveis são as vitaminas do complexo B (isto é, B1, B2, B3, B6, B12, ácido fólico, biotina, ácido pantotênico) e da vitamina C. Todos serão listados a seguir.
	Vitamina B1 ou tiamina
	Vitamina B2 ou riboflavina
	Vitamina B3
	Vitamina B6
	Vitamina B12
	Ácido fólico (folato)
	Biotina
	Ácido pantotênico
	Vitamina C
	A vitamina C é essencial para a formação do colágeno e o desenvolvimento do tecido conjuntivo. Ela também ajuda na absorção do ferro, além de auxiliar na formação da adrenalina (epinefrina) e de servir como antioxidante. O ácido ascórbico aparece em:
	Comentário
	Radicais livres e antioxidantes
	Qual é a importância das EROs para o organismo humano?
	Atenção
	Enzimáticas
	Exemplo
	Não enzimáticas
	Vitamina E (α-tocoferol)
	Vitamina C (ascorbato)
	β-caroteno
	Minerais
	Natureza dos minerais
	Macrominerais
	Cálcio
	Fósforo
	Magnésio
	Microminerais
	Ferro
	Cobre
	Zinco
	Cromo
	Selênio
	O papel de macronutrientes e micronutrientes no metabolismo energético durante o exercício
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	O índice glicêmico (IG) pode ser definido como a área da curva do aumento da glicemia após a ingestão de 50g de um alimento no período de 2 horas. Tendo em vista essas características, o IG é um importante indicador referente ao metabolismo de carboidratos, pois informa:
	Vitaminas são micronutrientes importantes para regular os processos celulares do organismo. Dado o papel das vitaminas no metabolismo energético, é possível dizer que:
	2. Termodinâmica e troca de energia
	Energia
	Conceitos
	Terminologia
	Leis
	Exemplo
	Comentário
	Em função da Segunda Lei da Termodinâmica, todo processo de construção biológica (anabolismo) exige a obtenção de uma tremenda quantidade de energia (a necessária para o processo em si e a perdida na forma de calor).
	Exemplo
	Energia cinética e potencial
	Energia potencial
	Energia cinética
	Biossíntese
	Quando se diz que os carboidratos são armazenados na forma de glicogênio, é preciso ter em mente que este é um processo que consome energia (isto é, unir moléculas de glicose entre si para formar glicogênio e dispender ATP).
	Reações
	Endergônica e exergônica
	Qualquer processo físico ou químico que resulta em liberação de energia para o ambiente circundante recebe o nome de exergônico.
	Atenção
	No corpo, é comum que os processos exergônicos e endergônicos estejam acoplados.
	Exemplo
	Hidrólise e condensação
	Exemplo
	O papel das leis da termodinâmica aplicadas ao exercício
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	A reação ADP + Pi → ATP pode ser descrita como uma molécula de fosfato inorgânico adicionada a outra de ADP, dando origem ao ATP. Ou seja, o produto tem mais energia que o reagente. Pode-se, desse modo, considerar tal reação como uma do tipo:
	De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, podemos afirmar que:
	3. Processo de transferência de energia
	A respiração e suas etapas
	Sabemos que há três macronutrientes. Como surgem então os lipídios e as proteínas?
	Pode-se dizer, portanto, que toda energia a sustentar a vida na Terra vem do Sol.
	Visão geral sobre metabolismo: catabolismo e anabolismo
	Catabolismo
	Digestão no trato gastrointestinal
	Degradação das moléculas
	Anabolismo
	Comentário
	Energia das ligações de fosfato: trifosfato de adenosina (ATP)
	Dica
	O sistema ATP/ADP + Pi serve para transferir energia entre os processos produtores e os utilizadores dela.
	Atenção
	Deve-se notar que o ATP é a única forma de energia química que pode ser convertida em todas as formas energéticas utilizada nos organismos vivos.
	Saiba mais
	Depósitos de substratos energéticos no corpo humano
	Interação entre o metabolismode carboidratos, gorduras e proteínas
	Exemplo
	Curiosidade
	Atenção
	Como a glicemia é mantida se o fígado contém menos glicogênio que o necessário para atender às necessidades teciduais?
	Exemplo
	Transferência de energia
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	O anabolismo e o catabolismo são formas de atuação do metabolismo. O catabolismo pode ser exemplificado como:
	A glicose, em sua forma estrutural, não pode ser armazenada. Portanto, é possível que ela seja convertida em glicogênio para ser estocada. O local de armazenamento dele repercute na sua função. Tendo em vista os estoques de glicogênio hepático, podemos dizer que ele tem a função de manter a glicemia para:
	4. Os componentes do gasto calórico diário
	Mensuração e produção de calor pelo corpo
	Atenção
	Exemplo
	Taxa de troca respiratória
	Como isso funciona?
	Nesse ponto, você pode estar se questionando: como o consumo de O2 e a produção de CO2 podem determinar o substrato empregado se tanto carboidratos quanto lipídios usam O2 e produzem CO2 ao serem utilizados na via aeróbia?
	Taxa metabólica
	Conceito
	Quando o mínimo necessário para o corpo manter suas funções vitais no estado acordado está sendo mensurado, esse valor recebe o nome de taxa metabólica basal (TMB).
	Atenção
	Embora as duas taxas sejam usadas como se fossem sinônimos, a TMB é mais baixa e mais próxima do conceito de necessidade energética mínima para a sobrevivência do organismo.
	Exemplo
	Termogênese obrigatória
	Termogênese facultativa
	Atenção
	Múltiplos da taxa metabólica de repouso
	Exemplo
	O exemplo da intensidade pode ser discutido de maneira semelhante na questão da duração.
	Exemplo
	Atenção
	Exemplo
	Mensuração dos componentes do gasto calórico diário
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	De acordo com a taxa de troca respiratória no uso de 100% dos carboidratos como fonte energética, o valor apresentado é de:
	Podemos entender o conceito de termogênese obrigatória como:
	5. Conclusão
	Considerações finais
	Podcast
	Conteúdo interativo
	Fala, mestre!
	Conteúdo interativo
	Explore+
	Referênciasmesma para suas diferentes fontes, o IG foi
definido como a área da curva do aumento da glicemia após a ingestão de 50 g de um alimento no período de
2 horas (a partir da ingestão). A curva do alimento avaliado é comparada com a do alimento-referência
(glicose ou pão branco).
Alimentos com diferentes valores de IG.
Exemplo
Quando o alimento-referência é a glicose, valores 70, o IG do alimento analisado será considerado alto. Se o
alimento-referência é o pão branco, valores 95 serão de alto IG.
Regulação da glicemia.
Funções
Durante o exercício aeróbico, a energia para a realização do esforço provém de uma mistura de carboidratos,
lipídios e proteínas. Para a realização dele, cada um dos macronutrientes contribui em termos porcentuais com
parte da energia produzida. Deve-se notar, contudo, que, na quase totalidade dos casos, as proteínas têm
uma pequena contribuição, sendo a maior parte da energia dividida pelo trabalho de carboidratos e lipídios.
 
O que determina o quanto cada substrato energético
fornece de energia?
 
Um dos fatores é a intensidade do exercício: à medida que ela aumenta, cresce também a contribuição
porcentual de carboidratos em relação à dos lipídios. A duração dele é outro fator que influencia a
contribuição porcentual dos substratos energéticos no esforço.
Exemplo
Exercícios intensos cuja duração seja maior do que 60 minutos poderão esgotar os estoques de
glicogênio muscular, convertendo a glicose sanguínea em principal fonte de carboidratos para essa
atividade física. 
Na medida em que o glicogênio hepático for diminuindo, isto é, que haja menos carboidratos para manter a
glicemia, se tornará improvável que um exercício de alta intensidade seja mantido. Evidentemente, há os
lipídios potencialmente capazes de serem utilizados, já que a reserva deles é praticamente ilimitada; no
entanto, no caso de exercícios prolongados e intensos, esse substrato não é eficiente o bastante para manter
o esforço (na mesma intensidade que os carboidratos são capazes).
 
De fato, quanto mais intenso o exercício, menor a contribuição porcentual dos lipídios. Na realização de um
esforço intenso que extrapole a duração de 60 minutos, mesmo havendo lipídios de sobra, a eficiência
metabólica deles será baixa em comparação com a dos carboidratos, já que os ácidos graxos (lipídios)
produzem menos energia por litro de O2 em relação à glicose (carboidratos).
Atenção
Não confunda isso com o fato de que, por grama, os lipídios são mais energéticos, fornecendo 9
quilocalorias, enquanto os carboidratos contam com 4 quilocalorias por grama. 
Recomendações
Quando se usa como referência a ingestão calórica diária, os carboidratos devem representar entre 45% e
65% desse total. Assim, para a maioria dos indivíduos fisicamente ativos, essa faixa porcentual é suficiente
para:
 
Repor os estoques de glicogênio muscular e hepático esgotados pelo exercício.
Promover o reparo dos danos, ou seja, as microlesões provocadas pelo esforço.
 
A recomendação em termos porcentuais, entretanto, poderá não ser muito “individualizada” se consideramos
que indivíduos variam grandemente quanto ao tamanho corporal e à modalidade esportiva que praticam.
Dessa forma, os carboidratos e as proteínas podem ser recomendados com base na massa corporal (gramas
por quilo de massa corporal) do atleta/indivíduo ativo.
 
Se for considerado o fato de que, quanto mais se aumenta a intensidade e/ou a duração do exercício (no caso,
aeróbico intenso e prolongado), mais elevado será o uso de carboidratos, os indivíduos que praticam esse tipo
de exercício podem necessitar diariamente de 7 a 12 gramas deles por quilo de massa corporal.
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Alimentos que são fonte de carboidratos.
Lipídios
Conceituação dos principais lipídios
Na dieta humana, os principais lipídios são os triacilgliceróis, o colesterol e os fosfolipídios. Ainda que não seja
uma regra absoluta, de modo geral, as frutas, os vegetais e o amido são boas fontes de gorduras insaturadas
e possuem um baixo conteúdo de gordura saturada (os conceitos de insaturado e saturado serão descritos
adiante). Por outro lado, as carnes e os laticínios apresentam um alto conteúdo da saturada.
 
Conheceremos agora as principais características de:
Triacilglicerol
Os triacilgliceróis são a combinação de um glicerol (molécula oriunda da glicose) com três moléculas de ácidos
graxos (cadeias de átomos de carbono, oxigênio e hidrogênio que variam em comprimento e grau de
saturação entre carbonos e hidrogênios).
Atenção
Eles são a forma de armazenamento das gorduras no corpo humano. Ou seja, no tecido adiposo humano,
os lipídios estão armazenados na forma de triacilgliceróis. 
Gorduras boas e gorduras ruins.
Gordura
Há dois tipos de gordura:
Saturada
O AG pode ser saturado, isto é, quando todas as ligações entre carbonos e hidrogênios são simples.
Geralmente, os ácidos graxos saturados são encontrados em estado sólido à temperatura ambiente,
como, por exemplo, as gorduras. 
Conforme mencionamos, os ácidos graxos têm tamanhos diferentes por conta de sua quantidade de
carbonos:
Até 4 carbonos: Ele é um de cadeia curta. São exemplos disso o acetato, propionato e butirato
(derivados de leite e leite fermentado).
Entre 6 a 14 carbonos: O AG é classificado como de cadeia média (mirístico, caprílico,
caproico, láurico são alguns exemplos encontrados na gordura vegetal, particularmente, no
óleo de coco).
Com 16 ou mais carbonos: São chamados de cadeia longa. Os ácidos graxos palmítico e 
esteárico são encontrados na carne de boi, cordeiro e galinha, assim como na gema de ovo,
nas gorduras lácteas, na manteiga e no queijo, além de algumas gorduras vegetais, como a
manteiga de cacau.
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Insaturada
Quando um AG possui uma ou mais ligações duplas, ele é chamado de insaturado. Geralmente, esses
ácidos graxos são encontrados em estado líquido à temperatura ambiente, como, por exemplo, os
óleos.
Apenas alguns dos lipídios são essenciais. Apesar de serem fonte de vitaminas lipossolúveis (A, D, E,
K), todos eles podem ser obtidos a partir das gorduras poli-insaturadas, ou seja, de ácidos graxos
com mais de uma ligação dupla.
Ácidos graxos saturados e insaturados.
Colesterol
O colesterol é um lipídio vital para a sobrevivência, que pode ser sintetizado pelo corpo ou obtido por meio da
dieta nos alimentos de origem animal. Ele, porém, não é uma gordura.
 
Mesmo desempenhando diversas funções vitais no organismo, o colesterol não é utilizado como fonte de
energia. Muitos indivíduos precisam tomar remédios (chamados de estatinas) para reduzir uma produção de
colesterol excessiva por questões genéticas.
Funções
Destacamos acima os principais tipos de lipídios e suas fontes. Deve ficar claro para você que, quanto ao
exercício físico, os triacilgliceróis são considerados fonte de energia, enquanto os ácidos graxos que o
compõem são vistos como o substrato energético representante dos lipídios a serem oxidados nos músculos
esqueléticos. Desse modo, a função dos lipídios é o fornecimento de energia, o qual, por sua vez, é,
proporcionalmente, maior justamente nas intensidades mais baixas de exercício. Evidentemente, há outras
funções que não estão ligadas diretamente à execução do exercício.
Exemplo
Os ácidos graxos essenciais (ácidos linoleico e linolênico) são necessários para a coagulação do sangue
e a manutenção da pressão arterial, da frequência cardíaca e da resposta imunológica. Já o colesterol é
utilizado para a produção de hormônios, membranas celulares e sais biliares, entre outras coisas. 
Molécula de colesterol.
Recomendações
Normalmente, a dieta de indivíduos fisicamente ativos se concentra inicialmente em atingir suas
recomendações de carboidratos e proteínas, deixando os lipídios por último. Eles, contudo, devem compor de
20% a 35% da ingestão calórica total. Dessetotal, deve-se consumir:
 
Uma parte menor de ácidos graxos saturados e gorduras trans.
Quantidades adequadas de ácidos graxos essenciais.
Para o ácido linoleico (presente em óleos de girassol, milho,
soja, amendoim), um homem adulto precisa consumir entre
14 e 17g.dia-1.
Já uma mulher adulta requer 11-12g.dia-1.
Sobre o linolênico (que compõe vegetais verdes folhosos,
óleos de canola e soja, produtos de pescado, óleo de peixe
e nozes), o consumo para homens e mulheres tem de estar
respectivamente nestas ordens: 1,6g.dia-1 e 1,1g.dia-1.
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Atenção
Uma dieta com menos de 15% da energia oriunda de lipídios, provavelmente, terá dificuldade em
conseguir consumir a quantidade adequada de ácidos graxos essenciais, além de ser provável a chance
de não se conseguir obter as calorias diárias totais no caso de indivíduos com necessidade energética
elevada. 
Proteínas
Conceito
Formada por combinações de aminoácidos, a proteína é um dos macronutrientes a cumprir um importante
papel no desenvolvimento de células e tecidos.
Saiba mais
A maior parte da proteína corporal encontra-se no músculo esquelético, constituindo 60% a 75% de
todas as proteínas. 
Tipos de aminoácidos
Entre os aminoácidos utilizados como fonte de energia devido à redução dos estoques de carboidratos
(glicogênio muscular), estão os de cadeia ramificada (leucina, isoleucina, valina), cuja sigla em inglês é BCAA
(sigla de branched-chain amino acids). Essa situação provém da contribuição direta das proteínas para o
fornecimento de energia necessário para o exercício, mas há também uma contribuição que se pode chamar
de “indireta”. Somente os carbonos, os hidrogênios e os oxigênios de um aminoácido podem participar do
processo aeróbio de produção de energia.
Dica
Devemos nos lembrar, entretanto, de que aminoácidos também possuem nitrogênio. Assim, quando eles
são oxidados, seu grupamento amina (NH2) precisa ser eliminado, já que tal grupamento não pode ser
oxidado em nosso organismo. Ele só participa de ligações peptídicas (entre aminoácidos), isto é, do
processo de síntese proteica – e não do de degradação predominante no exercício. 
Por conta da toxicidade desse grupamento, ele não é simplesmente lançado como tal para fora do músculo;
em vez disso, o grupamento amina pode ser ligado ao piruvato (formando alanina) ou ao alfa-cetoglutarato,
gerando o glutamato, o qual, por sua vez, recebe mais um grupo amina, o que forma a glutamina. A alanina e a
glutamina, portanto, são aminoácidos liberados pelo músculo esquelético. A primeira é especificamente
reconvertida em glicose na gliconeogênese hepática (fígado) e liberada na corrente sanguínea, podendo ser
utilizada pelo próprio músculo.
Dica
O mecanismo indireto pelo qual as proteínas podem fornecer energia para o exercício é feito por meio do
chamado ciclo alanina-glicose. 
O ciclo começa com um intermediário da glicose, que é o piruvato, recebendo NH2. Em seguida, a alanina
formada nessa reação “sai” do músculo esquelético e chega ao fígado, sendo convertido em glicose. Por fim,
essa glicose é lançada no sangue pelo fígado e captada pela musculatura para ser usada.
Vinte tipos de aminoácidos de ocorrência natural.
Dinâmica do metabolismo de proteínas
Na comparação com carboidratos e lipídios, as proteínas, geralmente, não são consideradas importante
substrato energético para o exercício. Entretanto, existe a possibilidade de um aumento na contribuição
energética porcentual delas para o exercício, pois já foi demonstrada uma maior oxidação das proteínas
quando o conteúdo de glicogênio muscular é depletado entre 35% e 55%. Neste caso, esse macronutriente
poderia contribuir com até 15% do total de energia nos estágios finais do exercício aeróbico de longa duração
e alta intensidade (endurance).
Atenção
Esse aumento do uso de proteínas está relacionado à diminuição do estoque de carboidratos. 
É preciso lembrar que somente os carboidratos são utilizados no metabolismo aeróbio. As proteínas, assim, só
podem ser oxidadas, não havendo, portanto, contribuição energética delas para exercícios anaeróbicos.
 
Não se deve confundir isso com o fato de que os praticantes de treinamento de força (musculação, um típico
exercício físico anaeróbico) consomem doses elevadas de proteínas. Seu propósito é outro: eles não fazem
isso para obter energia para o exercício, e sim para ter proteínas para o anabolismo (hipertrofia muscular).
Anabolismo
Consequência do exercício em um processo de síntese de proteínas quando o esforço já foi encerrado.
Balanço nitrogenado
Como frisamos, o nitrogênio só permanecerá no organismo enquanto os aminoácidos estiverem incorporados
como proteínas musculares. Quando forem utilizados como fonte de energia, ele precisará ser eliminado. Dado
esse fato, é possível saber se um indivíduo emprega mais as proteínas incorporadas ao organismo ou se as
degrada em maior quantidade. Essa metodologia é conhecida como balanço nitrogenado (BN). O BN é
calculado com base na:
 
Quantidade de proteína ingerida (para a qual se conhece o conteúdo de nitrogênio).
Excreção de nitrogênio na urina (avaliado, por exemplo, pelo método de Kjeldahl).
 
Um dos pressupostos que o fundamentam, pontuam Dhal e demais autores (2020), é que 77,1% de todo o
nitrogênio corporal é perdido na urina. De modo geral, pode-se entender que, caso a “entrada” de nitrogênio
(consumo) seja maior que sua “saída”, eliminação pela urina. 
 
Isso significa que a pessoa avaliada apresenta um balanço nitrogenado positivo. Isso acontece quando o
indivíduo possui um anabolismo predominante ao longo do tempo.
Exemplo
Crianças em crescimento, pessoas em processo de aumento de massa muscular (hipertrofia muscular)
por conta da prática de exercícios e quem convalesce de diversas patologias. 
Por outro lado, se a perda de nitrogênio for maior que seu
consumo, haverá um balanço nitrogenado negativo.
Exemplo
Entre as situações que propiciam um balanço calórico negativo, destacam-se a desnutrição, as
patologias consumptivas (que levam à perda de tecido muscular e adiposo) ou o envelhecimento não
saudável, o que gera fragilidade. 
Costuma-se dizer que o indivíduo está em BN quando o consumo e a excreção do nitrogênio se equivalem.
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Vitaminas e minerais
As vitaminas e os minerais são classificados como micronutrientes. Apresentaremos a seguir as
características, as funções e os tipos de ambos.
Sigla das vitaminas e minerais.
Vitaminas
Tipos e funções
Em sua maioria, as vitaminas são essenciais e desempenham diversas funções no organismo. Elas podem
atuar como:
Coenzimas
Ajudam nos processos metabólicos, como a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) e flavina
adenina nucleotídeo (FAD), derivadas respectivamente das vitaminas B3 (nicotinamida) e B2
(Riboflavina).
Antioxidantes
Protegem estruturas como membranas celulares.
Hormônios
A vitamina D é um exemplo.
Como estamos estudando, a energia para atividade física, precisamos destacar que elas não fornecem
calorias, isto é, elas não são “quebradas” para que a energia de sua ligação possa ser retirada e utilizada para
gerar movimento. Elas são importantes para regular os processos celulares do organismo.
Dica
Perceba que, uma vez atingidas as concentrações (quantidades) de vitaminas necessárias ao
funcionamento enzimático, não há evidências de que o consumo de doses maiores desses nutrientes
torna o metabolismo mais eficiente. 
Grupos
As vitaminas podem ser divididas em dois grupos: 
 
Hidrossolúveis
Lipossolúveis
 
As hidrossolúveis são as vitaminas do complexo B (isto é,
B1, B2, B3, B6, B12, ácido fólico, biotina, ácido pantotênico) e
da vitamina C. Todos serão listados a seguir.
Vitamina B1 ou tiamina
Ela atua como coenzima para a produção de energia dos carboidratos, além de ser essencial para o
funcionamento do sistema nervoso central. A vitamina B1 está em:
Presunto
Porco
Carnes
Fígado
Grãos integrais, pães e cereais enriquecidos
Legumes
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Vitamina B2 ou riboflavinaA B2 é outro exemplo de coenzima que atua nas vias de produção de energia a partir de carboidratos
e lipídios. Para ser saudável, a pele também necessita de uma ingestão adequada dessa vitamina. Ela
é encontrada em:
Leite e derivados
Carne
Grãos enriquecidos
Vegetais de folhas verdes
Feijões
Vitamina B3
A vitamina B3 atua como coenzima para a produção de energia a partir de carboidratos tanto no
metabolismo aeróbio quanto no anaeróbio. Essa vitamina também pode ser sintetizada no organismo
a partir do aminoácido essencial triptofano. Isso a torna uma exceção, já que a maioria das outras é
essencial, pois não pode ser produzida pelo corpo. Além disso, ela é necessária para:
Sintetizar gordura.
Dificultar a lipólise (liberação dos ácidos graxos de seus estoques).
Manter a pele se mantenha saudável.
Também conhecida como niacina, nicotinamida ou ácido nicotínico, a vitamina B3 pode ser
encontrada em:
Carnes magras
Peixe
Aves
Produtos à base de grãos integrais
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Vitamina B6
Funcionando como coenzima no metabolismo de proteína, ela é necessária para:
Formação de hemoglobina e hemácias (eritrócitos ou células vermelhas)
Glicogenólise
Gliconeogênese
Piridoxina, piridoxal, piridoxamina são nomes dados para essa vitamina. Ela pode ser encontrada
nestes alimentos que são fonte de proteínas:
Fígado
Carnes magras
Peixe
Aves
Legumes
Vegetais verdes folhosos
Vitamina B12
Essa vitamina é uma coenzima necessária para:
Formação de DNA
Desenvolvimento das hemácias
Manutenção do tecido nervoso
Com o nome de cobalamina ou cianocobalamina, sua particularidade se deve ao fato de ela ser
encontrada apenas em alimentos de origem animal (carne, peixe, aves, leite e ovos).
Ácido fólico (folato)
O folato é necessário como coenzima para a formação de DNA e o desenvolvimento de hemácias. Ele
é encontrado em:
Fígado
Vegetais verdes folhosos
Legumes
Castanhas
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Biotina
A biotina participa como coenzima no metabolismo dos três macronutrientes. Essa vitamina do
complexo B pode ser encontrada em:
Carnes
Legumes
Leite
Gema de ovo
Produtos à base de cereais integrais
Maioria dos vegetais
Ácido pantotênico
Essa vitamina do complexo B funciona como parte da coenzima presente no metabolismo energético.
Ela está presente em:
Carne e fígado de porco
Carnes magras
Leite
Ovos
Legumes
Produtos à base de grãos integrais
Maioria dos vegetais
Vitamina C
A vitamina C é essencial para a formação do colágeno e o desenvolvimento do tecido
conjuntivo. Ela também ajuda na absorção do ferro, além de auxiliar na formação da
adrenalina (epinefrina) e de servir como antioxidante. O ácido ascórbico aparece em:
 
Frutas cítricas
Vegetais verdes folhosos
Brócolis
Pimentões
Morango
Batatas
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Comentário
Já mencionamos que as vitaminas não fornecem energia para o exercício. Quanto às funções tanto
daquelas do complexo B quanto de outras da vitamina C, vemos que praticamente todas participam do
metabolismo como coenzimas ou são necessárias à síntese de biomoléculas. Em termos de
recomendações, a ingestão aguda de vitaminas, de modo geral, não influencia no resultado ou nas
consequências imediatas do exercício físico. Por isso, atender às recomendações nutricionais das
diferentes vitaminas será útil para que o organismo, estando saudável, possa atingir seu melhor
desempenho no exercício. 
Radicais livres e antioxidantes
As espécies reativas de oxigênio (EROs) são um termo geral para as moléculas derivadas do oxigênio
molecular que podem ser espécies reativas ou facilmente convertidas nessas espécies (algumas delas são
radicais livres).
 
Qual é a importância das EROs para o organismo
humano?
 
A resposta está no fato de que a geração descontrolada dessas espécies oxida biomoléculas (remove
elétrons), como por exemplo ácidos nucleicos (DNA e RNA), proteínas e lipídios. Dessa forma, as EROs:
 
Alteram a informação genética.
Desnaturam as proteínas.
Inativam as enzimas.
Desarranjam as biomembranas.
Atenção
As EROs têm um papel fisiológico importante, tornando-se problemáticas quando a produção delas
supera a sua remoção (a tal geração descontrolada mencionada acima). A casos do tipo se dá o nome
de estresse oxidativo. 
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Espécies reativas de oxigênio.
Quando se realiza o exercício físico, a mudança biológica mais proeminente observada é um aumento da taxa
metabólica pareada por um consumo aumentado de oxigênio. Uma taxa elevada de fluxo dele na mitocôndria
pode:
 
Provocar um “vazamento” aumentado de elétrons.
Impor um estresse oxidativo aos componentes essenciais das organelas para a função celular.
 
Com isso, há a necessidade de tamponar (neutralizar) as EROs produzidas em excesso durante o exercício.
Podemos mencionar duas formas de atingir tal intento: as enzimáticas e não-enzimáticas, como será visto a
seguir.
Enzimáticas
Destacaremos a seguir três defesas enzimáticas:
 
Superóxido dismutase
Glutationa peroxidase
Catalase
 
Essas enzimas atuam em diferentes EROs, tornando-as menos “perigosas”.
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Superóxido dismutase
São conhecidas as suas variantes dependentes de cobre e/ou zinco e a dependente de manganês. 
Exemplo
A glutationa peroxidase e a catalase catalisam reações para neutralizar a água oxigenada (peróxido de
hidrogênio ou H2O2). 
Não enzimáticas
Apontaremos agora três defesas não enzimáticas:
Vitamina E (α-tocoferol)
Vitamina lipossolúvel concentrada, em sua maioria, na membrana interna da mitocôndria, ou seja, no
local onde está presente a cadeia de transporte de elétrons.
Lembre-se do que foi dito acima a respeito do “vazamento” de oxigênios na mitocôndria durante a
realização do exercício.
A vitamina E está, principalmente, depositada em um local de produção de EROs. Portanto, precisa
estar presente na dieta, muito embora seu conteúdo seja bastante estável no corpo. Mesmo tendo
sofrido a ação de EROs (perder elétrons), ela é capaz de recebê-los e voltar a ser vitamina E (estando
pronta para nova neutralização de EROs).
Vitamina C (ascorbato)
Trata-se de uma vitamina hidrossolúvel depositada no citoplasma e no fluido extracelular. Ela pode
tanto atuar sozinha ou em associação com outras vitaminas antioxidantes, como ocorre com a
vitamina E.
A proteção dela às membranas dos eritrócitos (hemácias) ilustra sua importância no combate de
radicais livres formados em fase aquosa (tal como plasma).
β-caroteno
Ele é um importante precursor da vitamina A. Seu papel consiste em inibir a peroxidação lipídica
(ataque de radicais livres a lipídios).
Essas vitaminas exercem um papel importante: proteger as células quando as EROs estão em excesso
(estresse oxidativo). Como elas são essenciais, precisam ser obrigatoriamente obtidas através da ingestão de
alimentos.
Como os antioxidantes atuam.
Minerais
Natureza dos minerais
No organismo, os minerais participam da formação de tecidos e da regulação de diversos processos
fisiológicos. Eles podem ser divididos em dois grupos em função da quantidade recomendada para sua
ingestão:
 
Macrominerais
Microminerais
Macrominerais
São aqueles cuja recomendação diária é maior do que 100mg por dia ou cujos estoques corporais são
superiores a 5g. Existem sete macrominerais:
 
Cálcio
Fósforo
Magnésio
Potássio
Sódio
Cloreto
Enxofre
 
Desse grupo, o cálcio, o fósforo e o magnésio apresentam papéis importantes para o exercício:
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Cálcio
Encontra-se especificamente em:
Todos os laticínios (leite, queijo, sorvete e iogurte)
Gema de ovo
Feijões secos
Ervilhas
Vegetais verdes folhosos
Couve-flor
No organismo, o cálcio participa de:
Formação óssea
Ativação de enzimas
Transmissão do impulso nervoso
Contração muscular
Potencial celular de membrana
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Fósforo
Esse mineral participa de:
Formação dos ossosManutenção do equilíbrio ácido-básico
Estrutura da membrana celular
Ativação de vitaminas do complexo B
Componentes orgânicos, como adenosina trifosfato (ATP), fosfocreatina (CP), 2,3-
difosfoglicerato (2,3-DPG)
O fósforo compõe todos os alimentos que são fonte de proteínas. Eis uma lista deles:
Carnes
Aves
Peixes
Ovos
Leite
Queijo
Feijões secos
Ervilhas
Produtos à base de grãos integrais
Refrigerantes
Magnésio
O magnésio é necessário para a síntese proteica e a formação de 2,3-DPG. Presente em
metaloenzimas, ele participa do metabolismo da glicose e da contração da musculatura lisa, além de
ser um componente dos ossos. Ele é encontrado em:
Leite e iogurte
Feijões secos
Castanhas
Produtos à base de grãos integrais
Frutas e vegetais (especialmente os verdes folhosos)
Conheça alguns benefícios do cálcio na imagem a seguir:
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Benefícios dos alimentos contendo cálcio.
Microminerais
Em contrapartida aos macrominerais, há os minerais traço (com recomendação de consumo de menos de 100
mg por dia), como por exemplo ferro, cobre, zinco, cromo e selênio. Listaremos a seguir estes cinco
microminerais:
Ferro
No organismo, ele participa da formação de hemoglobina e mioglobina e da cadeia de transporte de
elétrons, além de ser essencial para o processo oxidativo. O ferro está presente em:
Vísceras animais (fígado)
Carne
Peixe
Frango
Frutos do mar (especialmente nas ostras)
Feijões secos e ervilhas
Produtos à base de grãos integrais
Vegetais verdes folhosos
Espinafre
Brócolis
Damasco
Ameixas
Figos
Uvas-passas
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Cobre
Auxilia o organismo no uso adequado do ferro e da hemoglobina, estando presente ainda nas
metaloenzimas envolvidas na formação do tecido conjuntivo e em oxidações. O cobre também pode
ser encontrado em:
Vísceras, como o fígado
Carne
Peixe
Aves
Frutos do mar
Castanhas
Ovos
Abacate
Brócolis
Bananas
Zinco
O zinco atua como coenzima para diversas enzimas envolvidas no metabolismo energético. Ele
também opera na função imunológica, na maturação sexual e nas sensações de gosto e cheiro. Esse
mineral está em:
Vísceras
Carne
Peixe
Aves
Frutos do mar (especialmente as ostras)
Laticínios
Castanhas
Produtos à base de grãos integrais
Vegetais
Aspargo
Espinafres
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Cromo
Esse mineral traço aumenta a função da insulina. O cromo é encontrado em:
Vísceras (fígado)
Carnes
Ostras
Queijos
Produtos à base de cereais integrais
Aspargos
Cerveja
Ele é vendido como picolinato de cromo para aumentar a hipertrofia muscular, já que a insulina é um
hormônio anabólico. No entanto, não há evidências científicas quanto ao funcionamento desse
suplemento.
Selênio
Ele atua como cofator da glutationa peroxidase (enzima antioxidante) e parte da superóxido
dismutase (enzima antioxidante). O selênio está em:
Carnes
Peixes
Aves
Vísceras (rins e fígado)
Frutos do mar
Grãos integrais e castanhas (cultivados em solos ricos desse mineral)
A imagem a seguir apresenta os alimentos ricos em ferro:
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Alimentos ricos em ferro.
O papel de macronutrientes e micronutrientes no metabolismo energético
durante o exercício
O especialista Reury Frank Pereira Bacurau faz um resumo do módulo, abordando todos os tópicos descritos.
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
Verificando o aprendizado
Questão 1
O índice glicêmico (IG) pode ser definido como a área da curva do aumento da glicemia após a
ingestão de 50g de um alimento no período de 2 horas. Tendo em vista essas características,
o IG é um importante indicador referente ao metabolismo de carboidratos, pois informa:
A
Quanta insulina é liberada após uma refeição.
B
Se um alimento é boa fonte de carboidratos complexos.
C
Se determinado alimento contém mais carboidratos simples.
D
O mecanismo para identificar e compensar a glicemia em jejum.
E
O quanto a ingestão de determinado alimento aumenta a glicemia
A alternativa E está correta.
A estrutura dos carboidratos, quanto ao número de moléculas de glicose, não determina seu efeito na
glicemia. Ou seja, a quantidade deles não é a mesma para diferentes fontes. Por isso, foi criado o IG para
quantificar o quanto a ingestão de um alimento eleva a glicemia no período pós-prandial (após a ingestão e
o jejum) na comparação com um alimento-referência – no caso, o pão branco ou a glicose.
Questão 2
Vitaminas são micronutrientes importantes para regular os processos celulares do organismo.
Dado o papel das vitaminas no metabolismo energético, é possível dizer que:
A
Quanto mais forem consumidas, melhor funcionará o metabolismo.
B
Sua carência não afeta o metabolismo energético.
C
Enzimas precisam de uma quantidade de vitaminas suficiente para sua ação.
D
Atuam predominantemente no metabolismo energético anaeróbio.
E
Atuam predominantemente no metabolismo energético aeróbio.
A alternativa C está correta.
O mais importante sobre o papel das vitaminas no metabolismo energético é que elas são necessárias
como coenzimas em quantidade “suficiente” (nem mais, nem menos), possibilitando, desse modo, a ação
enzimática com eficiência.
2. Termodinâmica e troca de energia
Energia
Conceitos
Anteriormente, vimos que carboidratos, lipídios e, em menor grau, proteínas são utilizadas no repouso e no
exercício para fornecer a energia que permite a realização do trabalho biológico. Até o presente momento,
portanto, falou-se apenas dela. No entanto, chegou o momento de analisar em mais detalhes o significado de
energia, ciência que a estuda, assim como o faz com as leis que determinam suas transformações. Afinal, esse
conhecimento é fundamental para reforçar o entendimento de como o corpo obtém, transforma, estoca e
utiliza a energia.
Tipos de energia.
Terminologia
Tomando como ponto de partida a ciência que estuda os princípios que limitam a troca de energia, podemos
atestar que ela é conhecida por dois nomes:
 
Termodinâmica
Energética
 
• 
• 
Os eventos energéticos do mundo biológico têm uma ciência própria para seus estudos: a bioenergética.
Leis
Há duas leis importantes da termodinâmica que estão plenamente presentes no contexto estudado pela
bioenergética:
Primeira Lei da Termodinâmica
A energia não pode ser criada nem destruída, mas apenas transformada. 
De acordo com essa lei, sempre que houver troca de energia ou matéria entre um sistema e suas imediações,
o conteúdo total de energia do universo permanecerá constante.
Exemplo
Após o consumo de carboidratos, o corpo humano os converte em glicose. Ao oxidar completamente
essa molécula, uma parte da energia é transferida para o ATP, enquanto o restante é transformado em
calor e perdido para o ambiente imediato. Contudo, se fossem somados a energia transferida para a
molécula de adenosina e o calor correspondente perdido, o total teria de equivaler à energia
originalmente presente na glicose. 
A partir do que foi dito acima, podemos mencionar o princípio de conservação de energia. O que ele atesta é
que a energia total do universo é uma quantidade conservada. No entanto, dizer que o exemplo acima
corresponde exatamente à energia original da glicose não é perfeitamente correto. Basicamente, haverá
outras fontes de perda; assim, no final, a conta (valores) não será idêntica.
 
Em seu significado exato, a referência ao princípio de conservação de energia normalmente remete a um 
sistema isolado (na física e na química). 
 
Trata-se, em suma, de um sistema que não troca matéria e energia com o ambiente, sendo delimitado por uma
fronteira completamente restritiva à troca de matéria, à variação de volume e ao calor. Certamente, a troca de
energia entre os alimentos e o corpo humano não constitui um sistema isolado. Deriva daí a necessidade de
realizar essa retificação em prol da exatidão.
Sistemastermodinâmicos.
Energia potencial e cinética.
Segunda Lei da Termodinâmica 
Diz que os processos de troca de energia sempre se direcionam à aleatoriedade, isto é, desordem
(chamada de entropia), que sempre aumenta.
Comentário
O objeto dessa lei já tinha sido mencionado indiretamente. Nos organismos vivos, sempre que a energia
for transformada, a eficiência da transformação não será total, sendo alguma parte dela perdida
(normalmente na forma de calor). Ou seja, quando mencionamos o calor, já estávamos falando do objeto
explicado pela Segunda Lei da Termodinâmica. 
Em função da Segunda Lei da Termodinâmica, todo
processo de construção biológica (anabolismo) exige a
obtenção de uma tremenda quantidade de energia (a
necessária para o processo em si e a perdida na forma de
calor).
Exemplo
Utilizamos a energia para formar o ATP. Imaginemos que ela venha da glicose: se a que estiver contida
nesse carboidrato for exatamente a energia a ser armazenada na molécula de adenosina, não haverá a
ressíntese de ATP. Afinal, parte da energia seria perdida, enquanto o restante não seria o suficiente para
a adenosina. Por conta disso, a molécula de glicose precisa ter mais energia que a necessária para a
ressíntese de ATP. 
Energia cinética e potencial
A energia total de um sistema pode ser dividida
em potencial e cinética.
 
Conheça cada uma delas:
Energia potencial
Pode ser entendida como energia de posição.
Na hidroelétrica de Itaipu, a água fica numa posição alta e, ao ser liberada, cai sobre turbinas,
movimentando-as. Quanto mais alta for a posição da água, mais energia potencial ela terá. Ao ser
movimentada, a turbina será capaz de aproveitar isso para gerar energia. Outro exemplo de energia
potencial é aquela armazenada nas ligações químicas dos alimentos.
Energia cinética
Uma vez liberada, a energia potencial se transforma em cinética de movimento (lembre-se de que a
potencial era energia de posição). A dos alimentos é transferida para o ATP, aumentando, assim, a
própria energia potencial dessa molécula, a qual, em seguida, colocará essa energia em “movimento”
para a realização do trabalho biológico. A biossíntese de diversas moléculas é um tipo de trabalho
biológico.
Biossíntese
Todos os processos mencionados a seguir são exemplos de biossíntese, embora haja uma miríade de outros
processos desse tipo.
Quando se diz que os carboidratos são armazenados na
forma de glicogênio, é preciso ter em mente que este é
um processo que consome energia (isto é, unir
moléculas de glicose entre si para formar glicogênio e
dispender ATP).
O mesmo pode ser dito em relação à:
 
Formação de triacilgliceróis no tecido adiposo
Síntese de proteínas do tecido muscular de um praticante de musculação
 
Nutricionistas podem, quando for necessário, aumentar a ingestão calórica de um indivíduo que treina
musculação a fim de que ele tenha energia para realizar o processo de síntese proteica.
Síntese proteica.
Em última instância, essa síntese é o processo que resulta na chamada hipertrofia muscular.
Reações
Apresentaremos a seguir três tipos de reação:
• 
• 
Endergônica e exergônica
Pelo que foi mencionado até aqui, é possível inferir que, em alguns casos, as reações químicas liberam energia
dos compostos, enquanto, em outros, elas “acrescentam” energia aos compostos que participam dela.
Qualquer processo físico ou químico que resulta em
liberação de energia para o ambiente circundante
recebe o nome de exergônico.
Atenção
Quando ATP libera sua energia, resultando em ADP + Pi (fosfato inorgânico), constata-se um processo
exergônico. 
O exergônico é um processo “ladeira abaixo”, ou seja, o ATP é mais energético que o ADP (e perde sua
energia). Já os processos que armazenam ou absorvem energia são chamados de endergônicos. 
Ou seja, ao contrário dos exergônicos, eles são “ladeira acima”: o produto do processo tem mais energia que
os reagentes (no caso de uma reação química).
 
No corpo, é comum que os processos exergônicos e
endergônicos estejam acoplados.
Exemplo
A creatina fosfato tem sua ligação fosfato “quebrada” (hidrolisada) para que ADP e Pi possam ser unidos
no processo de ressíntese de ATP. Ou seja, há um acoplamento claro entre uma reação exergônica e
endergônica. 
De fato, esse acoplamento é muito importante e comum no sistema biológico. Uma vantagem dele é permitir
que mais energia seja aproveitada no processo de transferência. Podemos ver então que o processo de
transferência de energia no nosso organismo segue o princípio da queda d’água e da roda (como no exemplo
da usina de Itaipu).
 
Os macronutrientes originais (carboidratos, lipídios e proteínas) possuem uma quantidade considerável em
suas ligações químicas. À medida que eles são metabolizados nas diferentes vias metabólicas, sua energia
potencial original é gradativamente reduzida. Dessa forma, seus subprodutos têm cada vez menos energia
potencial e, de forma correspondente, mais cinética.
Hidrólise e condensação
Como mostramos, os macronutrientes perdem gradativamente sua energia potencial, enquanto seus
metabólitos (produtos de suas reações) ganham a cinética. Também já mencionamos o termo “hidrólise”. O
processo de hidrólise cataboliza moléculas orgânicas complexas (carboidratos, lipídios e proteínas) nas
formas mais simples. Ele o faz adicionando H+ e OH- (componentes da água) a seus subprodutos.
Exemplo
Isso ocorre na quebra da sacarose (dissacarídeo, ou seja, carboidratos com dois monossacarídeos) por
ação da sacarase (enzima) ou quando um dipeptídeo (composto formados por dois aminoácidos) é
clivado em seus aminoácidos constituintes. 
Já quando uma reação acontece no “sentido oposto” (em vez de se adicionar H+ e OH- à substância que está
reagindo, ambos são retirados da molécula), ocorre um processo denominado condensação.
O papel das leis da termodinâmica aplicadas ao exercício
O especialista Reury Frank Pereira Bacurau fará um resumo do módulo, abordando todos os tópicos descritos.
Conteúdo interativo
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Verificando o aprendizado
Questão 1
A reação ADP + Pi → ATP pode ser descrita como uma molécula de fosfato inorgânico
adicionada a outra de ADP, dando origem ao ATP. Ou seja, o produto tem mais energia que o
reagente. Pode-se, desse modo, considerar tal reação como uma do tipo:
A
Endergônica
B
Exergônica
C
Termodinâmica
D
Potencial
E
Cinética
A alternativa A está correta.
Em reações endergônicas, o produto tem mais energia que os reagentes em um processo de
armazenamento e absorção de energia. A reação ADP + Pi → ATP obedece a tais características.
Questão 2
De acordo com a Segunda Lei da Termodinâmica, podemos afirmar que:
A
Os produtos de uma reação química terão mais energia que os reagentes usados para a formar.
B
Os produtos de uma reação química terão menos energia que os reagentes usados para a formar.
C
Os produtos de uma reação química terão a mesma energia que os reagentes usados para a formar.
D
É o tipo de reação química que determina se serão os produtos ou os reagentes a terem mais energia ao final
da dita reação.
E
Essa lei não se aplica às reações químicas, e sim às térmicas.
A alternativa B está correta.
A Segunda Lei da Termodinâmica explica que reações ocorrem na direção da perda de energia. Com isso,
fica evidente que produtos de uma reação química terão menos energia que os compostos usados para a
formar, sejam essas reações exergônicas ou endergônicas.
3. Processo de transferência de energia
A respiração e suas etapas
De acordo com o que falamos a respeito da Primeira Lei da Termodinâmica, a energia existente no universo só
pode ser transformada entre formas diversas. São formas de energia:
 
Luminosa: sol
Elétrica
Nuclear: dos reatores
Térmica: dos painéis solares
Mecânica: pode ser vista na usina geradora hidrelétrica
Química
 
Desse modo, a única coisa que pode acontecer com a energia é que uma de suas diferentes formas seja
transformada em outra.
Fotossíntese.
Nos organismos vivos,os dois processos de conversão de energia mais conhecidos são a fotossíntese e a
respiração. No Sol – cuja matéria se encontra em um quarto estado denominado plasma –, há um processo
conhecido como “queima de hidrogênio”.
 
De forma simplificada, esse processo de fusão nuclear ocorre por meio de uma reação entre os prótons (de
dois átomos de hidrogênio).
 
Essa união de núcleos de hidrogênio origina o elemento hélio.
 
Parte da energia que estava nos núcleos de hidrogênio é liberada inicialmente na forma de radiação gama,
sendo então convertida para energia luminosa.
• 
• 
• 
• 
• 
• 
 
Ao atingir as folhas das plantas contendo o pigmento clorofila (nos cloroplastos, grandes organelas das
células vegetais), essa energia é absorvida por esse pigmento e convertida em glicose a partir de duas
“matérias-primas”: dióxido de carbono (CO2) e água (H2O). Ou seja, a clorofila será capaz de produzir um dos
carboidratos a partir desses dois elementos graças à absorção da energia radiante do Sol.
 
Sabemos que há três macronutrientes. Como surgem
então os lipídios e as proteínas?
Pode-se dizer, portanto, que toda energia a sustentar a
vida na Terra vem do Sol.
 
Se existir um processo que “coloca” a energia nas ligações dos nutrientes, o que a retirar será o inverso do
primeiro. Desse modo, a respiração celular, processo por meio do qual os heterotróficos retiram a energia dos
nutrientes, é justamente o inverso da fotossíntese.
Plantas 
As plantas são capazes de
transformar os carboidratos nesses
dois outros tipos de
macronutrientes. Por isso, é dito
que os vegetais são seres
autotróficos (que produzem o
próprio alimento).
 Autotrófico
= auto
(próprio) +
trofo
(alimento)
Animais
Já os animais que não podem
produzir os próprios alimentos,
sendo, por isso, chamados de Já os
animais que não podem produzir
os próprios alimentos, sendo, por
isso, chamados de heterotróficos,
precisam se alimentar dos
vegetais (ou de outros animais que
os consumiram) para obter a
energia capaz de satisfazer às suas
necessidades energéticas.
 Heterotrófico
= hetero
(diferente) +
trofo
(alimento)
Fotossíntese e seu processo oposto, a respiração celular.
Na respiração, a energia originalmente armazenada pela planta em uma reação endergônica é transferida para
a molécula de ATP em uma exergônica (o ponto de referência aqui é o nutriente), de modo que o organismo
possa realizar seu trabalho biológico (ou seja, trabalho mecânico, químico e de transporte).
 
O mecânico diz respeito ao trabalho da contração muscular.
 
Já o químico é o da síntese de moléculas celulares, como glicogênio, triacilglicerol e proteína.
 
Por fim, o de transporte é aquele que concentra substâncias, como sódio (Na+) e potássio (K+) nos líquidos
corporais.
 
De fato, a discrepância na concentração desses íons entre os meios intra e extracelular é o que gera a
diferença de potencial de membrana das células. Sem isso, não haveria, por exemplo, a transmissão do sinal
nervoso e a contração muscular.
Visão geral sobre metabolismo: catabolismo e anabolismo
O metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorre no organismo. Elas podem ser divididas em dois
grupos:
 
Reações de anabolismo
Reações catabolismo
 
As reações químicas catalisadas por enzimas incluem algumas nas quais grandes moléculas são “quebradas”
em outras menores (catabolismo) e outras em que pequenas moléculas são utilizadas para a construção de
maiores (anabolismo).
• 
• 
Anabolismo e catabolismo.
Catabolismo
Ele pode ser pensando como tendo duas grandes fases:
Digestão no trato gastrointestinal
Ela serve para quebrar as grandes moléculas
orgânicas presentes nos alimentos em outras
menores, que, por sua vez, podem ser
absorvidas e distribuídas pelo corpo, entrando
nas várias células.
Degradação das moléculas
Uma vez dentro das células, as moléculas
originalmente presentes nos nutrientes serão
degradadas. Ocorre aqui um processo que já
mencionamos: a energia é transferida dos
nutrientes para a molécula de ATP. Cumprem-
se, afinal, as duas leis da termodinâmica: a
primeira, que consiste em transferência (nem
criação, nem destruição de energia); e a
segunda, em que as transferências rumam na
direção da desorganização (perda na forma de
calor).
Anabolismo
Os mesmos produtos obtidos por meio do processo de digestão são utilizados para sintetizar novas
moléculas. Elas são necessárias por vários motivos:
 
Promover crescimento e reparo celular.
Repor as moléculas do organismo que foram degradadas
Repor os estoques corporais de fontes de energia.
 
Assim que o indivíduo se alimenta, há o processo de digestão(catabolismo); com isso, parte do que foi
absorvido e enviado para as células é armazenado (anabolismo) para depois, já que o corpo não precisa de
sua energia no momento. Por fim, algum tempo depois, esses estoques serão degradados (catabolismo), pois
já será necessário obtê-la. Pode-se perceber uma coisa nisso: embora o gasto de energia seja contínuo, nossa
alimentação se dá de modo intermitente.
 
• 
• 
• 
Comentário
Mencionamos anteriormente que, embora seja didático separar as reações em exergônicas (catabolismo
ou liberação de energia) e endergônicas (anabolismo ou acúmulo dela), elas, na prática, estão acopladas
no organismo vivo. 
Energia das ligações de fosfato: trifosfato de adenosina
(ATP)
Pode-se dizer que a molécula de ATP está entre os processos catabólicos (exergônicos) e os anabólicos
(endergônicos). Afinal, ela tanto precisa daqueles para ser produzida quanto permite que estes ocorram.
Dica
A molécula de ATP é produzida a partir de difosfato de adenosina (ADP) e fosfato inorgânico (Pi) durante
o catabolismo de substratos como a glicose, o glicogênio e os ácidos graxos (lipídios). Ela é utilizada em
processos, como, por exemplo, a contração muscular, o transporte ativo e a biossíntese. 
O sistema ATP/ADP + Pi serve para transferir energia entre
os processos produtores e os utilizadores dela.
Atenção
A ideia não é a de criar energia, pois, conforme preconiza a Primeira Lei da Termodinâmica, isso não é
possível. 
Deve-se notar que o ATP é a única forma de energia
química que pode ser convertida em todas as formas
energéticas utilizada nos organismos vivos.
 
Portanto, em uma analogia com o papel que o dinheiro tem na economia, é possível dizer que o ATP constitui a
moeda corrente da célula. Porém, infelizmente, há uma falha nela: aquele pode ser acumulado para uso
posterior; este, não. A energia liberada pelo ATP está em sua ligação fosfato, a chamada “ligação (fosfato) de
alta energia”.
Saiba mais
Esse conceito surgiu de estudos realizados na década de 1930 que tinham como objeto de investigação
a glicólise (ou via glicolítica), os nucleotídeos de adenina e outros compostos relacionados. Eles
propiciaram a identificação de muitos intermediários fosforilados. 
Segundo a visão dessa época, esses compostos de fosfatos poderiam ser classificados em dois grupos:
 
De baixa energia: glicose 6 -fosfato
De alta energia: ATP
 
No entanto, atualmente já se sabe que, na comparação com outros componentes com fosfatos, o ATP, na
realidade, ocupa uma posição intermediária – e não de topo. De qualquer maneira, o termo “ligação fosfato de
alta energia” persistiu para descrever as ligações em componentes, como, por exemplo, ATP, ADP, creatina
fosfato (ou fosfocreatina) e fosfoenolpiruvato. Quando a ligação fosfato desses compostos é hidrolisada, ela
libera grandes quantidades de energia.
Ligação fosfato.
Depósitos de substratos energéticos no corpo humano
A tabela a seguir apresenta os substratos energéticos do corpo humano que são passíveis de serem utilizados
como fonte de energia.
 
Primeiramente, repare que, na primeira coluna, a palavra “estoque” foi escrita entre aspas. Eis o motivo: as
proteínas corporais, embora possam ser utilizadas, estão formando os tecidos. Assim, todas as vezes que elas
sofrerem catabolismo, algum tecido terá esse constituinte sendo utilizado.
 
Observe ainda que a quantidade decarboidratos estocados é muito menor (apenas cerca de 2%) que a de
triacilgliceróis no tecido adiposo.
 
• 
• 
De fato, na maioria dos organismos animais, há uma preferência pelos lipídios como estoque principal de
energia; afinal, eles são cinco vezes mais eficientes que os carboidratos como fonte de armazenamento
energético.
“Estoque” tecidual Reserva em gramas Reserva em Kcal
TAG (triacigliceróis) no tecido adiposo 9.000 80.491,07
Glicogênio hepático 90 21,49
Glicogênio muscular 350 83,59
Glicose no sangue e extracelular 20 4,77
Proteína corporal 8.800 35.826,89
Tabela: Substratos energéticos presentes no corpo humano, considerando um homem com 12% de gordura. 
Extraída de NEWSHOLME; LEECH, 1983. 
Interação entre o metabolismo de carboidratos, gorduras e
proteínas
No organismo humano, todas as células precisam de energia para manter a vida. Acontece, porém, que, dadas
as particularidades de algumas dessas células, o tipo de fonte energética que elas podem usar é diferente da
maioria dos outros tipos celulares.
Exemplo
Também chamadas de eritrócitos ou células vermelhas do sangue, as hemácias não possuem
mitocôndrias. 
Qual é a implicação disso? Como as vias de produção aeróbias de energia se localizam nessas organelas, bem
como o uso de proteínas e/ou lipídios depende delas, as hemácias não podem:
 
Utilizar o metabolismo aeróbio para transferir energia.
Empregar lipídios ou proteínas como fonte energética.
 
Desse modo, dadas as características constitutivas das hemácias, elas só podem usar glicose – e,
especificamente, de modo anaeróbio (via glicolítica).
• 
• 
Respiração celular esquematizada.
Outro tecido particular – e que precisa ser mencionado – é o Sistema Nervoso Central (diremos cérebro como
sinônimo, embora isso esteja errado em termos anatômicos). Diferentemente das hemácias, os neurônios dele
possuem mitocôndrias; contudo, esse tecido faz uso contínuo de glicose.
Curiosidade
Quando se diz que a glicemia (concentração de glicose do sangue) precisa ser mantida dentro de certa
faixa de valores, isso se dá para que o sistema nervoso não entre em colapso. 
Você se lembra dos dados fornecidos no quadro acima? Ele mostra que a quantidade de combustível
prioritário para o cérebro é muito pequena. Para complicar, apenas o fígado contém o glicogênio armazenado
que pode ser degradado e “lançado” na corrente sanguínea (ou seja, para manter a glicemia), sendo utilizado
por outros tecidos. Isso significa que o fígado:
 
Não armazena glicose (na forma de glicogênio) para uso próprio.
O outro estoque de glicogênio presente no músculo esquelético só pode ser usado no próprio local (a
musculatura não libera seus carboidratos no sangue).
 
Quanto de glicogênio há no fígado? Calcula-se que entre 80 e 100 gramas, o que é bem pouco em relação à
necessidade de glicose de tecidos, como, por exemplo, cérebro, fígado, coração e músculos (o que soma mais
de 300 gramas por dia).
• 
• 
Atenção
Rins, coração e músculos esqueléticos podem usar outras fontes – e o fazem em grande quantidade –
que não a glicose. 
Como a glicemia é mantida se o fígado contém menos
glicogênio que o necessário para atender às necessidades
teciduais?
 
Pela ingestão intermitente de alimentos, isto é, pelo fato de o ser humano se alimentar em intervalos regulares
ao longo do dia. Portanto, as peculiaridades dos diferentes tecidos implicam uma inter-relação do
metabolismo de macronutrientes distintos.
Exemplo
No estado de repouso, as proteínas fornecem de 2% a 5% da energia necessária ao organismo; os
carboidratos, 35%; e os lipídios, 60%. 
A via aeróbia de produção de energia na condição de repouso, portanto, utiliza mais de um substrato
energético – e isso é feito em diferentes proporções para cada um deles. Nesse estado, os lipídios possuem o
maior estoque de energia no corpo humano.
Transferência de energia
O especialista Reury Frank Pereira Bacurau fará um resumo do módulo, abordando todos os tópicos descritos.
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Verificando o aprendizado
Questão 1
O anabolismo e o catabolismo são formas de atuação do metabolismo. O catabolismo pode
ser exemplificado como:
A
A união de aminoácidos e a degradação do glicogênio.
B
A digestão e a formação de glicogênio.
C
A quebra de ATP e a formação de creatina fosfato.
D
O uso intracelular de nutrientes e a síntese de lipídios.
E
A digestão e a quebra de nutrientes dentro da célula.
A alternativa E está correta.
O metabolismo é o conjunto das reações químicas que ocorre no organismo. Essas reações podem ser
divididas em dois grupos: anabolismo e catabolismo. As reações catabólicas são as reações químicas
catalisadas por enzimas, inclusive de algumas nas quais grandes moléculas são “quebradas” em outras
menores para a construção de moléculas maiores (anabolismo).
Questão2
A glicose, em sua forma estrutural, não pode ser armazenada. Portanto, é possível que ela
seja convertida em glicogênio para ser estocada. O local de armazenamento dele repercute na
sua função. Tendo em vista os estoques de glicogênio hepático, podemos dizer que ele tem a
função de manter a glicemia para:
A
Abastecer tecidos específicos que somente utilizam a glicose como fonte de energia.
B
Abastecer o músculo esquelético de fonte de carboidratos para o exercício.
C
A glicose ser utilizada no metabolismo do próprio fígado.
D
Armazenar glicose em quantidade suficiente para manter o cérebro funcionando.
E
A liberação da glicose na corrente sanguínea a fim de ser usado apenas pelas hemácias.
A alternativa A está correta.
O glicogênio muscular é utilizado no fornecimento de glicose como substrato energético para a contração
muscular. O que está armazenado no fígado tem a função de liberar glicose na corrente sanguínea a fim de
manter os níveis dele adequados e a manutenção da homeostase. Tecidos específicos, como, por exemplo,
os do sistema nervoso, não são capazes de obter energia de outras fontes que não seja a glicose.
4. Os componentes do gasto calórico diário
Mensuração e produção de calor pelo corpo
Mencionamos anteriormente que a respiração
celular é o oposto da fotossíntese. Realmente,
toda a energia terrestre provém do Sol. A das
ligações químicas dos macronutrientes, em
última instância, provém de vegetais que,
utilizando a energia luminosa, realizam as
reações químicas necessárias à formação de
carboidratos, lipídios e proteínas.
 
Os seres humanos comem os vegetais e outros
animais para obter a energia necessária à sua
sobrevivência. Embora ela se encontre em
várias formas intercambiáveis, eles só
conseguem converter a energia química em mecânica por meio de uma série de reações químicas presentes
nas vias metabólicas altamente controladas.
Atenção
O corpo humano também converte energia química em térmica, que acaba sendo útil para a manutenção
da temperatura corporal. No entanto, isso se trata de uma consequência da conversão da química na
mecânica. 
No ato de converter a energia química dos substratos energéticos em mecânica, a maior parte da energia é,
na verdade, perdida na forma de calor. Ou seja, da que se encontra em uma molécula de glicose (carboidrato),
mais de 70% não se converte em contração muscular, e sim em calor (energia térmica).
 
Como seres humanos não conseguem transformar a energia térmica em trabalho biológico, eles precisam
perder todo esse calor, especialmente, durante a prática de exercícios. Isso justifica o fato de a transpiração –
que faz parte de um mecanismo de perda de calor denominado evaporação – aumentar durante a prática de
exercícios.
 
Embora as formas de energia sejam intercambiáveis no sistema formado pelo universo, as pessoas não
conseguem converter todas as formas de energia umas nas outras. Uma implicação prática disso é que a
produção de calor pode ser usada para mensurar o gasto energético do exercício ou qualquer situação pela
qual passa o ser humano vivo. Chamado de calorimetria direta, o método empregado para talusa um aparelho
denominado calorímetro.
Calor produzido durante o exercício captado por meio de uma câmera térmica.
Exemplo
Em alguns poucos locais do mundo, existem grandes calorímetros nos quais as pessoas entram e
permanecem em seu interior, enquanto seu gasto calórico é mensurado. Também é por meio deles que a
energia dos alimentos (calorias) é mensurada. 
Também é possível determinar o gasto calórico por meio do consumo de oxigênio, o qual, aliás, deve estar
presente na célula para que a respiração celular ocorra. Essa forma de registro do gasto calórico por meio do
consumo de oxigênio é chamada de calorimetria indireta.
Taxa de troca respiratória
A produção de energia pela via aeróbia do corpo, como se sabe, utiliza, principalmente, os carboidratos e os
lipídios. Também é sabido que, para o funcionamento dessa via, é necessário que o oxigênio seja utilizado.
Esse processo resultará na produção de dióxido de carbono (CO2). Existe uma forma não invasiva de estimar o
porcentual de contribuição de carboidratos e lipídios para o metabolismo energético. Em outras palavras, é
possível medir de forma aproximada quanto cada um desses combustíveis contribui num dado momento do
exercício aeróbico.
 
Como isso funciona?
 
É feita uma relação (taxa) entre o volume de CO2 produzido (VCO2) e o de O2 consumido (VO2), formando,
portanto, o VCO2/VO2. Esse processo constitui a chamada taxa de troca respiratória (T) ou quociente
respiratório.
 
Nesse ponto, você pode estar se questionando: como o
consumo de O2 e a produção de CO2 podem determinar o
substrato empregado se tanto carboidratos quanto lipídios
usam O2 e produzem CO2 ao serem utilizados na via
aeróbia?
 
O mistério é resolvido ao se notar que as quantidades de carbono, hidrogênio e oxigênio são diferentes:
Se o quociente respiratório apresenta valor 0,7, sugere-se que há predominância na degradação de gorduras.
Por outro lado, se o quociente respiratório apresenta valor 1, sugere-se a degradação de carboidratos.
 
Lembre-se de que, em intensidades mais leves de exercício, há uma predominância no uso de lipídios para o
fornecimento de energia. Contudo, à medida que a intensidade dele aumenta, os carboidratos passam a
fornecer mais energia, tornando-se predominantes. Como você pode notar, o consumo de gorduras requer
que mais oxigênio seja consumido, ou seja, por litro de oxigênio, os carboidratos são um combustível mais
eficiente que os lipídios. Isso reforça o porquê de o aumento da intensidade de exercício resultar no consumo
maior de carboidratos.
 
Na tabela a seguir, observaremos a taxa de utilização de gorduras e de carboidratos de acordo com a taxa de
troca respiratória. Em alguns livros, essa taxa pode ser chamada de quociente respiratório, e a letra Q é
utilizada nesses casos.
Gordura (ácido palmítico) Oxidação: 
Portanto, Carboidrato (glicose) 
Oxidação: Portanto, 
Taxa (T) % de gorduras % de carboidratos
0,70 100 0
0,75 83 17
0,80 67 33
0,85 50 50
0,90 33 67
0,95 17 83
1,00 0 100
Tabela: Porcentual de gorduras e carboidratos metabolizados pela troca respiratória . 
Elaborada por Reury Frank Pereira Bacurau .
Na tabela, à medida que se desce pelas linhas, notamos que a contribuição porcentual de gordura diminui,
enquanto a de carboidratos aumenta. Podemos então afirmar que, ao se descer nas linhas, ocorre um
aumento na intensidade do exercício. Verificamos também que a letra T é chamada de não proteica pelo fato
de se ignorar a contribuição porcentual – na qual T foi medida – das proteínas para o exercício realizado.
 
Apontamos anteriormente que as proteínas apresentam alguma contribuição energética apenas no exercício
aeróbio prolongado. No entanto, não foi dito naquele momento o que se torna relevante depois de 3 a 5 horas
de exercício. 
Ou seja, para todos os propósitos, é razoável admitir que a contribuição porcentual das proteínas
pode ser desprezada nesse método.
Taxa metabólica
Conceito
Como já frisamos, o metabolismo significa o conjunto das reações de síntese (anabolismo ou reações
endergônicas) e de degradação (catabolismo ou reações exergônicas). Especificamente, parte do catabolismo
se refere à necessidade de obter energia para atender a determinadas necessidades orgânicas.
Relação entre o consumo de nutrientes (ingestão calórica) versus o gasto calórico
determinado.
Todas as necessidades de energia do organismo podem ser classificadas em três componentes:
 
Efeito termogênico do alimento
Efeito térmico da atividade física
Taxa metabólica de repouso (TMR)
 
Dos três, o componente que representa o maior porcentual do gasto energético diário total (GEDT) é a TMR.
Para entender esse conceito, lembre-se de que cada pessoa precisa de um mínimo de energia a fim de que
suas funções vitais ocorram (neste caso, considera-se que ela está acordada, e não em repouso).
 
Quando o mínimo necessário para o corpo manter suas
funções vitais no estado acordado está sendo mensurado,
esse valor recebe o nome de taxa metabólica basal (TMB).
 
Como vimos no tópico sobre calorimetria, a mensuração do calor corporal é um indicador do gasto energético;
desse calor, a TMB reflete a soma total das principais fontes de produção de calor do corpo. De fato, ela
representa de 60% a 75% do GEDT.
 
Um inconveniente na mensuração da TMB é que a pessoa precisa ficar, pelo menos, de 12 a 18 horas em jejum
antes da medida, pois o consumo de alimentos aumenta o gasto calórico devido aos processos de digestão,
absorção e assimilação dos nutrientes consumidos.
 
Além disso, quem está sendo avaliado não pode realizar atividade física por, no mínimo, duas horas antes da
mensuração, já que a contração muscular também aumenta o gasto calórico.
 
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Por fim, ao chegar ao laboratório, o sujeito precisa ficar deitado por 30 minutos em decúbito dorsal num
ambiente com temperatura controlada (termoneutro). Se tudo isso for seguido, o valor do metabolismo basal
ficará entre 0,8 e 1,43 quilocalorias por minuto. Essa variação se deve a itens como:
 
Sexo
Idade
Tamanho corporal global (estatura e massa corporal)
Massa corporal livre de gordura
Atenção
O conhecimento da TMB tem importância prática por vários motivos. Um deles é que ele permite
estabelecer um ponto de referência para a realização de programas de emagrecimento por intermédio
de restrição calórica, exercício ou combinação desses dois fatores. 
Não se deve, portanto, impor um déficit calórico no qual a energia ingerida pelo sujeito fique abaixo do
metabolismo basal; afinal, isso atrapalhará o processo de emagrecimento devido à ativação de mecanismos
fisiológicos que dificultam o próprio emagrecimento. Por conta de toda a preparação necessária para
mensurar a TMB, costuma-se adotar a TMR em seu lugar. Basicamente, a medida da TMR, por não exigir
tantas restrições, incorpora um gasto calórico acima daquele mínimo necessário à vida (TMB).
Embora as duas taxas sejam usadas como se fossem
sinônimos, a TMB é mais baixa e mais próxima do
conceito de necessidade energética mínima para a
sobrevivência do organismo.
O gasto oriundo da prática da atividade física é o que representa o segundo maior percentual do GEDT (cerca
de 15% a 30% do GEDT). Note, porém, que essa atividade configura o fator com o maior potencial de
manipulação do gasto energético humano.
Exemplo
Indivíduos – saudáveis em sua maioria – conseguem manter taxas metabólicas 10 vezes maiores que o
gasto da TMB durante exercícios, como, por exemplo, caminhada rápida, corrida, escalada, pedalar
bicicleta e natação, já que eles são contínuos e utilizam grandes grupos musculares. 
Isso é muito importante para programas de emagrecimento nos quais é preciso aumentar a diferença entre a
ingestão e o gasto calórico. Enquanto muitos indivíduos ficam procurando fórmulas mágicas para elevar a
TMB/TMR, maiores quantidades de atividade física aumentam o gasto calórico facilmente – desde que,
obviamente, a pessoa tenha capacidade física para tal.
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A termogênese