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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL Curso de Educação Física licenciatura e bacharelado Fisiologia do Exercício II Bioenergética Profª Ms Carla Lopes bioenergéticA REAÇÕES QUÍMICAS OCORREM NO ORGANISMO O TEMPO TODO Síntese ►Metabolismo ↗ Anabolismo ↘Degradação Catabolismo bioenergética VIAS METABÓLICAS Energia para as células ► Convertem Nutrientes Alimentares Gorduras, Proteínas e Energia CHO Biologicamente Utilizável Nutrientes: - Carboidratos (açúcares) - Gorduras (lipídios) - Proteínas - Vitaminas - Minerais - Água Energia ATP O tempo máximo de duração de ATP no corpo é de 3 segundos. Músculo: Armazenamento de energia bioenergéticA: Transformação de moléculas de nutrientes em moléculas de energia utilizável e armazenável para uso Moléculas de ATP (Adenosina Trifosfato) = 1 molécula de Adenosina + 3 moléculas de Phosphato = A-P-P-P= ATP Energia armazenada na forma de ATP bioenergética: bioquímica dos alimentos Carboidratos ( CHO)→ Átomos de Carbono e Hidrogêno Existem em 3 formas ► Monossacarídeos (1 molécula) açúcares simples (glicose e frutose) ► Dissacarídeos (2monossacarídeos) ex: açúcar branco combina glicose+ frutose ► Polissacarídeos (3 ou+monossacarídeos) carbos complexos que podem se classificar em: ○ Vegetal ( celulose + amido: milho, batata, feijão, etc) e ○ Animal (glicogênio →estoques: fibras musculares e fígado) Glicogenólise: quebra de glicogênio → glicose: forma de gerar energia bioenergética Gorduras ► Contém grandes quantidades de energia por unidade de peso ( 1g = 9 kcal) São encontradas em 4 formas: Ácidos Graxos (AG)→ são armazenados como Triglicerídeos e a lipoproteína lípase hidrolisa o triglicerídeo em AG e glicerol (lipólise), o AG → plasma e combina-se com albumina → AGL (Ácidos Graxos Livres) Triglicerídeos → 3 moléculas de AG e 1 de glicerol armazenados, preferencialmente, nas células adiposas ○ Fosfolipídeos → (lipídeo + Ácido Fosfórico) constroem bainha de isolamento para fibras nervosas) ○ Esteróides → Colesterol está presente e se difunde em todas membranas celulares e na síntese de hormônios sexuais.Pode ser consumido em alimentos. bioenergética Proteínas ► compostas por subunidades : Aminoácidos (AA) → formam os tecidos do corpo 20 AA diferentes compõem o organismo →9 são essenciais ( devem ser consumidos), ñ sintetizados Os principais aminoácidos que o organismo humano não consegue sintetizar são: treonina, leucina, metionina, valina, fenilalanina, isoleucina, triptofano, e lisina (fonte:www.explicatorium.com/quimica/Tipos_de_aminoacidos.php) ►Alanina pode se converter em glicose no fígado ►Isoleucina, Alanina, Valina, Leucina, etc. podem apresentar intermediação metabólica, isto é, facilitar a produção de energia (ex: Acetil- CoA) bioenergética bioenergética REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES► Reações Endergônicas Energia é adicionada aos reagentes : O Produto contém > energia que a Reação Original ○ Reações Exergônicas Liberam energia como resultado simples (combustão) ou de > complexidade ( Oxidação celular) ○ Reações Acopladas Liberam energia Livre e desencadeiam uma 2ª reação bioenergética ENZIMAS ► São proteínas catalisadoras que regulam (pelo PH e Temperatura) a velocidade das reações químicas celulares sem alterar a natureza da reação nem seu produto final. Possuem sulcos característicos que formam sulcos ativos → reagem com determinada molécula de substrato bioenergética FOSFATOS DE ALTA ENERGIA ATP (Adenosina Trifosfato) → fonte de energia para contração muscular Formação de ATP ► ATP <----------------- ADP + Pi + energia (ATPase) Adenosina Difosfato (ADP), o Fosfato Inorgânico (Pi) e uma grande quantidade de energia se mantém nesta ligação→ ATP (“ Ligação de Alta Energia”) Acopla a energia liberada da degradação dos nutrientes forma de energia utilizável por todas as células. bioenergética VIAS METABÓLICAS Rápida disponibilização de ATP : (1) ATP a partir da degradação da Creatina Fosfato; (2) ATP a partir da degradação da Glicose o do Glicogênio (Glicólise); (3) ATP a partir da formação oxidativa VIA ANAERÓBIA ► Formação de ATP pela degradação de Creatina Fosfato e da Glicose em O2 VIA AERÓBIA► Formação Oxidativa de ATP com uso de O2. bioenergética PRODUÇÃO ANAERÓBIA DE ATP► (1) Forma + rápida de obter ATP é pelo sistema ATP-CP clivagem em ADP +Pi e ressíntese pela reação com a Creatina Fosfato (CP) CP + ADP ----------------- ATP + C (2) Segunda via de produção de ATP é a Glicólise Envolve a degradação da Glicose ou do glicogênio na formação de 2 moléculas de ácido pirúvico ou de ácido lático As moléculas transportadoras de hidrogênio (NAD e FAD) associam essa energia há geração de ATP Fontes de ATP : Anaeróbia (1) 1. CP (ou PC) + ADP ATP + Creatinina (CP = Creatina Fosfato; PC = Fósforo Creatina; ADP = Adenosina Difosfato) * Anaeróbia alática (ATP-CP; Creatina Fosfato) Explosão; curta duração. A reserva de creatina fosfato dura 10 segundos. - Rapidez na montagem dos ATP; - Entra rapidamente em fadiga; - Libera, no final, creatinina. Fontes de ATP : Anaeróbia (2) 2. Glicose (ou Glicogênio) + ADP + P ATP + Ácido Lático * Anaeróbia lática (Glicólise) Manutenção; de velocidade ou força. 2 a 3 minutos. A quantidade de açúcar desta fonte se esgota, em atividade física. - Rapidez na montagem dos ATP; - Curta duração; - A produção de ácido lático é grande. bioenergética PRODUÇÃO AERÓBIA DE ATP► Ocorre na Mitocôndria envolvendo 2 interações de vias metabólicas cooperativas: (1) Ciclo de Krebs ; (2) Cadeia de Transporte de Elétrons Fontes de ATP : Aeróbia 3. Glicose e ácidos graxos + ADP + P + O2 ATP + CO2 + H2O * Aeróbia Resistência; - Tempo indeterminado; - Dentro da mitocôndria queima açúcar, gordura e até proteína, transformando em água. - Precisa da presença de oxigênio. As três “fabricas” de ATP funcionam no corpo ao mesmo tempo, o tempo todo; conforme a necessidade de ATP, uma delas será mais utilizada. bioenergética Ciclo de Krebs ► Função→ Remoção dos Hidrogênios dos CHO, Gorduras ou Proteínas utilizando NAD e FAD como transportadoras bioenergética ○ Cadeia de Transporte de Elétrons► ○ Os Hidrogênios possuem elétrons que serão utilizados afim de combinar ADP + Pi para ressíntese de ATP ○ O O2 não participa do ciclo de krebs mas é o aceptor final de hidrogênios na cadeia de transportes de elétrons ○ O processo de produção aeróbia de ATP na Cadeia de Transporte de Elétrons é denominado de fosforilação . Ordem fisiológica adequada aos exercícios: Velocidade → alático Força → lático Resistência → aeróbico Nome Símbolo Abreviação Nomenclatura Glicina Gly,Gli G Ácido 2-aminoacético ou Ácido 2-amino-etanóico Alanina Ala A Ácido 2-amino-propanóico Leucina Leu L Ácido 2-amino-4-metil-pentanóico Valina Val V Ácido 2-amino-3-metil-butanóico Isoleucina Ile I Ácido 2-amino-3-metil-pentanóico Prolina Pro P Ácido pirrolidino-2-carboxílíco Fenilalanina Phe / Fen F Ácido 2-amino-3-fenil-propanóico Serina Ser S Ácido 2-amino-3-hidroxi-propanóico Treonina Thr / The T Ácido 2-amino-3-hidroxi-n-butírico Cisteína Cys / Cis C Ácido 3-tiol-2-amino-propanóico Tirosina Tyr / Tir Y Ácido 2-amino-3-(p-hidroxifenil)propanóico ouparaidroxifenilalanina Asparagina Asn N Ácido 2-aminossuccionâmico Glutamina Gln Q Ácido 2-aminoglutarâmico Aspartato ou Ácido aspártico Asp D Ácido 2-aminossuccínico ou Ácido 2-amino-butanodióico Glutamato ou Ácido glutâmico Glu EÁcido 2-aminoglutárico Arginina Arg R Ácido 2-amino-4-guanidina-n-valérico Lisina Lys / Lis K Ácido 2,6-diaminocapróicoou Ácido 2, 6-diaminoexanóico Histidina His H Ácido 2-amino-3-imidazolpropanóico Triptofano Trp / Tri W Ácido 2-amino-3-indolpropanóico Metionina Met M Ácido 2-amino-3-metiltio-n-butírico UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL Curso de Educação Física licenciatura e bacharelado Fisiologia do Exercício II Bioenergética Profª Ms Carla Lopes lopescarla.p@gmail.com
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