1. Introducao a Transferencia de Energia (1)

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INTRODUÇÃO À TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA
ENERGIA – A CAPACIDADE DE REALIZAR 
TRABALHO
 Energia reflete um estado dinâmico relacionado com uma
mudança;
 Relaciona-se à realização de trabalho – quando o trabalho
aumenta, o mesmo ocorre com a transferência de energia;
 No corpo, as células realizam mais frequentemente um trabalho
químico e elétrico do que um trabalho mecânico;
 Todas as formas de trabalho biológico necessitam da potência
gerada pela transferência direta de energia química.
 Bioenergética refere-se ao fluxo e a permuta de energia dentro
de um sistema vivo; trata principalmente da transformação de
macronutrientes (carboidratos, proteínas e gorduras, os quais
contêm energia química) em formas de energia utilizáveis
biologicamente;
 Metabolismo é o total de todas as reações catabólicas
(exergônicas) e anabólicas (endergônicas) em um sistema
biológico;
 A Primeira Lei da Termodinâmica descreve um princípio
relacionado com o trabalho biológico – A ENERGIA NÃO PODE
SER CRIADA NEM DESTRUÍDA, MAS TRANSFORMA-SE DE
UMA FORMA PARA OUTRA SEM SER DEPLETADA;
 Catabolismo é a quebra de moléculas maiores em menores,
associada a liberação de energia;
 Anabolismo é a síntese de moléculas maiores a partir de
moléculas menores que pode ser alcançada utilizando a
energia liberada de reações catabólicas;
 Exemplos: a quebra de proteínas em aminoácidos
(catabolismo); formação de proteínas a partir do aminoácido
(anabolismo);
 Energia total de um sistema;
Energia Potencial e Cinética
Processos para a Liberação e a Conservação de 
Energia
 Reações exergônicas descreve qualquer processo físico ou
químico que libera energia para suas adjacências; são reações
de liberação de energia, geralmente catabólicas;
 Reações endergônicas armazenam e absorvem energia;
requerem energia e incluem processos anabólicos;
Processos para a Liberação e a Conservação de 
Energia
 A energia total em um sistema isolado se mantém constante;
 Uma redução em uma forma de energia corresponde a um
aumento equivalente em outra forma;
 Durante as conversões de energia, uma perda de energia
potencial por uma fonte produz com frequência um aumento
temporário na energia potencial de outra fonte;
INTERCONVERSÕES DA ENERGIA
 Trabalho mecânico gerado pela contração muscular;
 Trabalho químico – todas as células realizam trabalho químico
com finalidades de manutenção e de crescimento;
 Trabalho de transporte é o trabalho biológico que consiste em
concentrar substâncias no organismo; os materiais celulares,
normalmente, fluem de uma área de alta concentração para
outra de concentração baixa;
TRABALHO BIOLÓGICO NOS SERES HUMANOS
BIOENERGÉTICA
ENERGIA dos NUTRIENTES  Músculo
mecânico
químico
transporte
Trabalho Biológico
ENERGIA QUÍMICA
Capacidade de realizar trabalhoENERGIA
POTENCIAL CINÉTICA
 Os limites superiores da intensidade do exercício
dependem essencialmente do ritmo com que as células
extraem, conservam e transferem a energia química
existentes nos nutrientes alimentares para os filamentos
contráteis dos músculos esqueléticos;
FATORES QUE AFETAM O RITMO DA 
BIOENERGÉTICA
 Enzimas são moléculas proteicas específicas que controlam a
velocidade de liberação de energia livre;
 As enzimas não causam as reações e não determinam a
quantidade de energia utilizável que é produzida por essas
reações;
Enzimas como Catalisadores Biológicos
 Nem todas as enzimas operam com a mesma velocidade
(ritmo);
 O pH e a temperatura afetam drasticamente a atividade
enzimática;
Velocidades das Reações Enzimáticas
 A interação com seu substrato específico representa uma
característica ímpar da estrutura proteica globular tridimensional
de uma enzima;
 A enzima é ligada quando seu lugar ativo se une através de um
encaixe perfeito;
 Com a formação de um complexo enzima-sustrato, a cisão das
ligações químicas acaba formando um novo produto com novas
ligações;
Modalidade de Ação Enzimática
 Algumas enzimas permanecem totalmente adormecidas, a
menos que sejam ativadas por substâncias não proteicas
denominadas coenzimas;
 Elas facilitam a ação enzimática unindo o substrato com sua
enzima específica;
Coenzimas
 Várias substâncias inibem a atividade enzimática tornando mais
lento o ritmo de uma reação;
 Inibidores competitivos por possuírem uma estrutura muito
semelhante àquela do substrato normal para uma enzima que
não consegue modificá-los;
 Inibidores não competitivos não se assemelham ao substrato da
enzima e não se unem ao seu sítio ativo, modificando a
estrutura da enzima e a capacidade de catalisar a reação;
Inibição Enzimática
 Em geral, as reações de hidrólise digerem ou fracionam as
moléculas complexas, transformando-as em subunidades mais
simples; as reações de condensação elaboram moléculas
maiores por manterem juntas suas subunidades;
HIDRÓLISE E CONDENSAÇÃO; AS BASES PARA A 
DIGESTÃO E A SÍNTESE
 A hidrólise cataboliza carboidratos, lipídios e proteínas em
formas mais simples que o corpo consegue absorver e assimilar
mais facilmente;
 Desfaz as ligações químicas;
 Exemplos das reações hidrolíticas: digestão de amidos e
dissacarídeos (lactase, sacarase e maltase) para
monossacarídeos; das proteínas para aminoácidos, dos lipídios
para glicerol e ácidos graxos;
Reações de Hidrólise
 Síntese por desidratação;
 Formação de moléculas e compostos mais complexos;
Reações de Condensação
 O ganho ou perda de calor em um sistema biológico
proporciona uma maneira simples de determinar a dinâmica
energética de qualquer processo químico;
 No catabolismo dos alimentos dentro do corpo, mede a
mudança de energia diretamente como calor (kCal) liberado
pelas reações químicas;
 A mensuração do consumo de O2 constitui a base da
calorimetria indireta para determinar a energia utilizada pelos
seres humanos;
Mensuração da Liberação de Energia nos Seres 
Humanos