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Bioenergética 
Prof: William Coelho
Energia
• Definição:
– Capacidade de realizar trabalho
– E o que é trabalho? 
• 𝜏 (tau)
• Aplicação de uma força através de uma distância.
Energia
Energia
• Formas de energia:
– Química
– Mecânica
– Térmica
– Luminosa
– Elétrica
– Nuclear
Energia
• No corpo humano:
– Transformação de energia química em e. mecânica
• A energia é ingerida transformado em química
• A contração muscular é gerada através das sinapses
Ciclo Energético
Ciclo energético
• Energia Solar
– Armazenamento de energia química (nos 
alimentos)
• Glicose, celulose, proteínas e lipídeos.
– O metabolismo celular produz CO2 e H2O que é 
eliminado pelo organismo ( respiração)
– Novamente o CO2 é absorvido pelas árvores e 
retransformado em combustível.
ATP ( Adenosina trifosfato)
• A energia liberada durante a desintegração do
alimento não é utilizada diretamente para
realizar trabalho. Pelo contrário, é empregada
para produzir outro composto químico, o ATP.
ATP ( Adenosina trifosfato)
• O ATP é armazenado em todas as células 
musculares.
• A célula só consegue realizar seu trabalho 
através da energia armazenada em forma de 
ATP.
ATP
• Ligações de fosfato são de alta energia.
• Quando o P+ é separado do restante das 
moléculas:
– São liberados de 7 a 12 quilo calorias de energia.
– Com isso é formado:
ADENOSINA DIFOSFATO (ADP) + Fosfato inorgânico (Pi)
Fonte imediata de energia para célula muscular realizar 
trabalho.
ATP
• Duas questões:
– Existe a qualquer momento uma quantidade de 
ATP na célula?
– O ATP está sendo utilizado e regenerado?
Fontes de ATP
• 3 fontes comuns:
– Sistema ATP-PC:
• Provém de apenas um composto a fosfocreatina.
– Glicólise anaeróbica:
• Sistema que gera ácido lático mas que produz ATP a 
partir da glicose e do glicogênio;
– Sistema aeróbico:
• Utiliza O2;
– Oxidação dos carboidratos
– Oxidação de ácidos graxos
Fontes de ATP
• Todas essas fontes refazem a reação química 
de separação do fosfato, gerando assim mais 
ATP.
Fontes de ATP
• Sistema ATP-PC
• Glicólise Anaeróbica
• Sistema aeróbico
Fonte anaeróbica.
Fonte aeróbica.
Sistema ATP-PC
• Sistema Fosfagênio
– Fosfocreatina
• A remoção do fosfato gera alta energia que é 
usada para fazer ressíntese de ATP.
PC+ ADP
Creatina Cinase ATP+ C
Sistema ATP-PC
• A quantidade de reservas de PC são limitadas, 
funcionando como fonte imediata e esgotável.
– A quantidade de PC é 3X maior que a de ATP no 
músculo (energia de reserva).
– Esgotamento em 3 a 5 segundos de atividade 
explosiva;
Sistema ATP-PC
• Utilizada quando?
– Atividades que exijam mais velocidade do que 
grande energia;
– Atividades de explosão muscular;
– Alta velocidade;
– Início do exercício.
Sistema ATP-PC
• Porque é tão rápida?
– ATP e PC estão armazenados no músculo
– Não dependem de reações químicas complexas
– Não dependem de transporte de O2
Sistema Glicólise Anaeróbica
• Via de Embden Meyerhof
• Ocorre através da desintegração incompleta
de uma das substâncias alimentares, o
carboidrato (açúcar), para ácido lático.
Sistema Glicólise Anaeróbica
• O organismo transforma todos os carboidratos 
em moléculas mais simples (glicose) que é 
armazenado no fígado e no músculo, como 
glicogênio.
• Glicogênio:
– Numerosas moléculas de glicose que são mantidas 
juntas em cadeias ramificadas.
Sistema Glicólise Anaeróbica
• Para entendermos:
– Nesta situação:
Carboidrato = açúcar = glicose = glicogênio
Sistema Glicólise Anaeróbica
• A Glicose é quebrada através de uma 
sequência de 12 reações que produzem 
energia para ressíntese de ATP e Ácido lático 
como produto.
• Durante a glicólise cerca de 2 a 3 moles de ATP 
podem ser ressintetizados a partir de 1 mol de 
glicose.
Sistema Glicólise Anaeróbica
C6H12O6 2C3H6O3 + Energia 
Glicogênio Ácido Lático
Energia + 3ADP+ 3Pi 3 ATP
Sistema Glicólise Anaeróbica
• A quantidade de ATP produzido é de fato 
menor que o mostrado anteriormente. 
– 3 Moles de ATP
Sistema Glicólise Anaeróbica
• A quantidade de ácido lático que o organismo 
suporta é cerca de 60 a 70 g antes de surgir a 
fadiga.
• Se todos as gramas de glicogênio fossem 
desintegrados anaerobicamente seriam 
formados 180g de ácido lático no corpo.
• Portanto cerca de 1- 1,2 moles de ATP podem 
ser ressintetizados durante um exercício 
pesado. 
Sistema Glicólise Anaeróbica
• É utilizado em exercícios que são realizados 
em ritmo máximo por 1 a 3 minutos.
– piques de 400 e 800 m
• Fonte de energia relativamente rápida.
• Produz de 10 a 12Kcal de energia útil.
• 2x mais do que o produzido pela ATP-PC.
Metabolismo aeróbico
• Na presença de O2 1 mol de glicogênio é 
transformado completamente em dióxido de 
Carbono (CO2) e água H2O:
– Liberando energia suficiente para ressíntese de 
36- 38 mols de ATP
– Maior produção de ATP de todas.
Metabolismo aeróbico
• Para que essa produção aconteça é necessário 
um uma série de reações químicas que vão 
acontecer na MITOCÔNDRIA
Metabolismo aeróbico
• As reações são divididas em três séries:
– Glicólise aeróbica;
– Ciclo de Krebs;
– Sistema de transporte de eletrons.
Metabolismo aeróbico
• Glicólise aeróbica:
– Acontecem reações semelhantes ao da glicólise 
anaeróbica, porém na presença de oxigênio o 
ácido pirúvico não se transforma em ácido lático.
– Desvio do piruvato para o sistema aeróbico
– 1 mol de glicogênio é transformado em 2 mol de 
ácido pirúvico, gerando energia para a formação 
de 3 ATP.
Metabolismo aeróbico
• Resultado da glicólise:
– 2 ácidos pirúvicos, 2 ATPs e 2 NADH2
Metabolismo aeróbico
• Ciclo de Krebs:
– O ácido pirúvico agora penetra na mitocôndria 
para continuar uma série de reações chamadas de 
Ciclo de Krebs.
Metabolismo aeróbico
• Eventos dos ciclo:
– É produzido dióxido de carbono (CO2);
– Ocorre Oxidação ( e Redução)
– É produzido ATP
• Guanosina trifosfato (GTP) 
Metabolismo aeróbico
• Ao iniciar o ciclo o CO2 é removido do ácido 
pirúvico formando um composto novo:
– Acetil Coenzima A entra na mitocôndria.
– O CO2 difundido é despejado no sangue e 
eliminado pelos pulmões.
Metabolismo aeróbico
• No Ciclo de Krebs há a liberação de CO2 e ions
de Hidrogênio decompostos em prótons.
Metabolismo aeróbico
• Resultado do ciclo de Krebs.
– 2 ATPs
– 6NADH2+
– 2 FADH2+
Metabolismo aeróbico
• Sistema de transporte de Elétrons (STE)
– Cadeia Respiratória:
– Ocorre as cristas mitocondriais
– Após a liberação do NAD e FAD com os Íons de H+
• Gerando energia.
– O O2 se torna o Aceptor final de H+
Metabolismo aeróbico
• Cada NAD libera energia para produzir 3 ATP
• Cada FAD libera energia para produzir 2 ATP
• No final são produzidos 36 a 38 ATPs
Fosforilação Oxidativa
Metabolismo aeróbico
• Utilizado em atividades de baixa potência e 
grande duração.
Metabolismo aeróbico
• O ressíntese de ATP também pode acontecer 
por meio de gorduras e proteínas.
– A diferença é que a glicose pode produzir ATP com 
ou sem O2 já as duas somente podem realizar seu 
trabalho através do sistema Aeróbico.
Metabolismo aeróbico
• Metabolismo de gorduras:
– Com cadeias de 16 a 18 carbonos:
• Na forma de triglicerídios
• São transformados em grupo Acetil com 2 carbonos
• Oxidação beta.
• Penetração no ciclo de Krebs:
STE
Metabolismo aeróbico
• A produção global de ATPs com ativação de 
ácidos graxos, beta oxidação e a primeira 
passagem pelo ciclo dekrebs é de 16 ATPs
• Novas passagens subsequentes acontecem 
sem a necessidade de ativação do ácido graxo.
– Geração de 17 a 12ATPs
Metabolismo aeróbico
• Existe uma variação da produção de ATP de 
acordo com o ácido graxo:
– Exemplo:
• Ácido esteárico (molécula com 18 Carbonos) = 147 ATPs
• Ácido palmítico (molécula com 16 carbonos) = 130 ATPs
Metabolismo aeróbico
Ativação e primeira passagem (17-1)
6 passagens subsequentes 6x17)
5 passagens subsequentes (5x17)
Última passagem (17) mais (12)
Produção total de ATP
• Há a necessidade de 23 moles de O2 para 
ressintetizar um acido graxo;
• 15% a mais que o metabolismo por glicogênio.
• Papel das proteínas:
– Sua contribuição para fonte energética não 
ultrapassa os 5 – 10%.
– Nos casos de: 
• Inanição ou semi-inanição
• Privação de carboidratos 
• Façanhas de resistência ( 6 dias de endurance)
– Desempenha um papel importante. 
Sistemas metabólicos
• Durante o repouso:
– Principal fonte:
• Sistema aeróbico (carboidratos e gorduras)
• A quantidade de O2 proporcionada pela respiração é 
suficiente para as demandas metabólicas
– A presença de ácido lático presente no sangue é 
em decorrência da altas doses de desidrogenase
lática (LDH) que transforma o ácido pirúvico 
proveniente da glicólise. 
• Durante o exercício:
– Dependem de variantes:
• Intensidade do exercício:
– Curta duração;
– Longa duração.
• Estado de treinamento;
• A dieta do atleta.
• Exercícios de curta duração:
– Atividades onde a intensidade de trabalho só 
pode ser mantido por 2 ou 3 minutos.
– Exercícios de velocidade com ou sem carga, de 
curta duração e alta intensidade, como:
• a corrida de cem metros rasos;
• os saltos;
• o arremesso de peso;
• musculação.
• Metabolismo predominante:
– Anaeróbico
• Sistemas de fosfagênio e glicólise anaeróbica.
• Os valores de PC cairão para valores muito baixos até o 
encerramento do exercício.
• E motivos fazem com o que o sistema 
anaeróbico predomine:
– Cada um possui um teto de potência aeróbica no 
qual pode consumir O2
– São necessários 2 a 3 minutos para o consumo de 
O2 alcançar os níveis exigidos, novo e mais alto. 
• Déficit de oxigênio:
– Período durante o qual o nível de consumo de O2 
fica abaixo daquele necessário para fornecer ATP 
exigido por qualquer exercício.
– É nesse período que o sistema anaeróbico age
• Exercícios prolongados:
– Exercícios relativamente longos, de mais de 10 
minutos:
– Ex: 
• corridas de longa duração
• Provas de natação de mais de 1000m
• Maratonas.
• Triatlo
• Metabolismo predominante:
– Aeróbico
– Fonte de nutrientes:
• Gorduras e carboidratos
• Para atividade de até 20 minutos:
– Predomínio de carboidratos
• Glicólise aeróbica
• Pode produzir ácido lático no sangue
• Gorduras desempenhando um papel de apoio.
• Atividades de mais de 1h:
– Predomínio de gorduras:
• As reservas de glicogênio vão reduzindo 
significativamente.
• Pode haver mistura nos metabolismos.
Glicogênio e Gorduras;
Os metabolismos de PC e Glicólise anaeróbica também 
contribuem porém somente no início da atividade
• Steady State:
– Momento em que o suprimento de O2 alcança sua 
necessidade de consumo.
• Fontes de fadiga:
– Baixos níveis de glicose no sangue.
– Fadiga muscular localizada
– Perda de água (desidratação)
– Cansaço físico.
– Abatimento físico geral.
• VO2 máximo:
– Velocidade máxima com o que o O2 pode ser 
definido.