01, 02, 03, 04 e 05 Bioenergética

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M S C . A N A C A R O L I N E S . D E F R E I T A S 
D I S C I P L I N A : F I S I O L O G I A D O 
E X E R C Í C I O 
F I S I O T E R A P I A – E S T Á C I O U N I S E B 
Bioenergética 
Estrutura Celular 
 Oxigênio – 65%. 
 Carbono – 18%. 
 Hidrogênio – 10%. 
 Nitrogênio – 3%. 
 Sódio, ferro, zinco, potássio e cálcio. 
 
 Componentes: 
 Orgânicos: possuem carbono. 
 Inorgânicos: não possuem carbono. 
 
Estrutura Celular 
 Membrana celular ou membrana plasmática: 
barreira semipermeável que separa a célula do meio 
extracelular (encerrar os componentes da célula e regular a 
passagem de vários tipos de substâncias). 
 
 Núcleo: localizado no meio da célula, onde são 
encontrados os genes (regulação da síntese protéica, que 
determina a composição celular e controla a atividade celular). 
 
 Citoplasma: porção líquida da célula entre o núcleo e 
a membrana plasmática. Possui várias organelas 
envolvidas na função celular. 
Estrutura Celular 
Proteínas 
Proteínas (rugoso) 
Lipidios (liso) 
Secreção celular 
Produção de energia 
Digestão intracelular Divisão celular 
Reações Químicas Celulares 
 
Energia química Energia mecânica 
 
 Ligações de alta energia. 
 
 Reações endergônicas (energia adicionada). 
 Reações exergônicas (energia liberada). 
Reações Químicas Celulares 
 Reações acopladas (reações ligadas, com a liberação 
de energia livre de uma reação sendo utilizada para 
desencadear uma segunda). 
 
Óxido-redução 
 
 Oxidação – remoção de um elétron de um átomo ou 
molécula. 
 Redução – adição de um elétron a um átomo ou 
molécula. 
 
 Agente redutor. 
 Agente oxidante. 
Enzimas 
 
 Catalisadores – regulam a taxa ou velocidade das 
reações químicas. 
 
 Energia de ativação – energia necessária para que 
uma reação ocorra. 
 
 “Chave- fechadura” 
Enzimas 
Enzimas 
Enzimas 
Enzimas 
 Sufixo “ase”. 
 
 Cinases – enzimas que adicionam grupos de fosfatos 
aos substratos com os quais reagem. 
 
 Desidrogenases – removem hidrogênios de seus 
substratos. 
 
 Lactato desidrogenase – conversão do ácido láctico 
em ácido pirúvico. 
Enzimas 
 Fatores que alteram a atividade enzimática: 
 
 Temperatura – as enzimas possuem temperatura 
ideal, na qual são mais ativas. Diminuição ou um 
grande aumento da temperatura resulta na 
diminuição da atividade enzimática. 
 
 pH – enzimas possuem pH ideal, ou seja, qualquer 
alteração irá interferir na atividade enzimática. 
 
Substratos para o exercício 
CARBOIDRATOS 
 Carbono, hidrogênio e oxigênio. 
 1g carboidrato = 4kcal de energia. 
 
 Monossacarídeos (açúcares simples). 
 Dissacarídeos (dois monossacarídeos). 
 Polissacarídeos (três ou mais monossacarídeos). 
Glicogênio 
 Polissacarídeos estocados no tecido animal. 
 
 Sintetizado no interior da célula pela ligação das 
moléculas de glicose (centenas a milhares). 
 
 Fonte energética (glicogenólise). 
 
 Armazenado tanto nas fibras musculares quanto no 
fígado. 
Lipidios 
 Mesmos elementos que os carboidratos, no entanto a 
ligação entre eles é muito maior. 
 
 Substrato ideal para exercícios prolongados. 
 
 1g de gordura = 9kcal de energia. 
Lipidios 
 Ácidos graxos (principal tipo utilizado pelas células 
musculares como fonte energética, lipólise). 
 
 Triglicerídeos (ácido graxo armazenado principalmente 
em células adiposas, 3 moléculas de AG+glicerol). 
 
 Fosfolipídeos (integridade estrutural da membrana 
celular até provisão da bainha de mielina). 
 
 Esteróides (colesterol – estrutura de membranas e 
síntese de hormônios). 
 
Proteínas 
 Compostas por aminoácidos, pelo menos 20 tipos de 
aminoácidos são necessários para formar tecidos, 
enzimas etc. 
 Aminoácidos essenciais – 9 aminoácidos que não são 
sintetizados pelo corpo. 
 Proteínas são formadas através da ligação entre os 
aminoácidos conhecidas como ligações peptídicas. 
 
 1g de proteína = 4kcal de energia. 
 
Proteínas 
 Para serem utilizadas como fonte energética 
precisam ser clivadas em seus aminoácidos 
constituintes. 
 
 Alanina – glicose –glicogênio – glicose – ME. 
 
 AA (isoleucina, leucina, valina etc) – intermediários 
metabólicos – ME. 
Aminoácidos 
Fosfatos de alta energia 
 ATP – trifosfato de adenosina. 
 
 
 Porção adenina, porção ribose e três fosfatos ligados. 
 ATP ADP+Pi+energia 
 
 
 Ligação de alta energia. 
 
ATP 
ATP 
 Reação exergônica – degradação dos nutrientes, para 
formar ATP através de reações endergônicas. 
 
Produção de ATP 
 Três vias metabólicas: 
Fosfato de creatina (PC) 
 Degradação da glicose ou do glicogênio (glicólise) 
 
 Anaeróbias 
 
Formação oxidativa do ATP 
 
 Aeróbia 
Produção anaeróbia de ATP 
Sistema ATP-PC 
 Sistema fosfagênio. 
 
 Meio mais rápido de se obter energia. 
 PC+ADP ATP+C 
 creatina cinase 
Sistema ATP-PC 
 Limitada. 
 Início do exercício e exercícios de curta duração e de 
alta intensidade (menos de 5s). 
 Recuperação do fosfato de creatina ocorre somente 
na recuperação do exercício pois depende de ATP. 
 
Sistema ATP-PC 
 Regulação através da creatina cinase. 
 Sendo ativada quando as concentrações de ADP 
plasmático aumentam e inibida por níveis elevados 
de ATP. 
 
 Feedback negativo. 
 
 Via 
Enzima Limitadora 
da velocidade 
Estimuladores Inibidores 
Sistema ATP-PC Creatina cinase ADP ATP 
Glicólise 
 Degradação da glicose ou glicogênio para formar 
duas moléculas de ácido pirúvico ou de ácido láctico. 
 Ocorre no sarcoplasma da célula e produz um ganho 
de duas moléculas de ATP e duas moléculas de ácido 
pirúvico ou láctico por molécula de glicose. 
 
 Fase de investimento. 
 Fase de geração de energia. 
Glicólise 
 
 Fase de investimento de energia – primeiras cinco 
reações em que o ATP armazenado deve ser utilizado 
para formar fosfatos de açúcar. 
 
 Fase de geração de energia – cinco últimas reações. 
 
 
Glicólise 
 Final da glicólise é uma reação exergônica mas deve 
ser iniciada pela adição do ATP em dois pontos no 
início da via. 
 
 OBS: Se a glicólise começar com o glicogênio como 
substrato é necessária somente a adição de um ATP. 
 
 Ganho de dois ATP´s se a glicose for o substrato e de 
três se for o glicogênio. 
 
Glicólise 
 Moléculas transportadoras: moléculas que removem 
e transportam hidrogênios dos substratos 
nutricionais nas vias bioenergéticas. 
 
 Nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD). 
 Flavina adenina dinucleotídeo (FAD). 
Glicólise 
 Dois hidrogênios precisam ser removidos para a 
glicólise ocorrer, quem retira os H é a NAD, se 
tornando NADH. 
 
 Se houver oxigênio disponível os H são “lançados” 
para dentro da mitocôndria e contribuir para a 
produção aeróbica de ATP. 
Glicólise 
 Se o oxigênio não estiver disponível para aceitar 
hidrogênios nas mitocôndrias, o ácido pirúvico pode 
aceitá-los para formar o ácido láctico. 
 
 Lactato desidrogenase – enzima catalizadora da 
reação. 
 
 Formação do ácido láctico é a “reciclagem” da NAD. 
Glicólise 
 Regulação através da fosfofrutocinase (localizada 
próximo ao início da glicólise. 
 
 Feedback negativo. 
Via Enzima Limitadora 
da velocidadeEstimuladores Inibidores 
Glicólise Fosfofrutocinase AMP, ADP, Pi, pH ATP, PC, citrato, 
pH 
Produção aeróbica de ATP 
Fosforilação oxidativa 
 Ocorre no interior das mitocôndrias através 
da interação de duas vias: 
 
 Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico) – término 
da oxidação com a utilização da NAD e FAD. 
 Cadeia de transporte de elétrons – formação de ATP. 
Fosforilação oxidativa 
3 estágios: 
 
 Geração de acetil-CoA. 
 
 Oxidação do acetil-CoA no ciclo de Krebs. 
 
 Fosforilação oxidativa (ou formação de ATP) na 
cadeia de transporte de elétrons. 
Acetil-CoA 
 Dois carbonos. 
 
 Pode ser formado pela degradação de carboidratos, 
lipidios ou proteínas. 
 
 Piruvato (carboidratos ou proteínas) que possui três 
carbonos é clivado para formar o acetil-CoA. 
 
 Acetil-CoA se combina ao oxaloacetato (4 carbonos) 
para formar o citrato (6 carbonos). 
 
 
Ciclo de Krebs 
 Remover hidrogênios e a energia associada a eles de 
vários substratos envolvidos no ciclo. 
 Cada volta no ciclo = 3 NADH e 1 FADH. 
 NADH = 3 moléculas de ATP. 
 FADH = 1 molécula de ATP. 
 
 Além da produção de NADH e FADH ocorre a 
produção de guanosina trifosfato GTP. 
Ciclo de Krebs 
 
 Carboidratos – piruvato. 
 
 Lipidios – ácidos graxos e glicerol – beta oxidação. 
 
 Proteínas – aminoácidos – glicose, ác.pirúvico, 
acetil-CoA. 
 
Cadeia de transporte de elétrons 
 Cadeia respiratória ou cadeia do citocromo. 
 
 Ocorre nas mitocôndrias. 
 
 Acarreta produção de radicais livres. 
 
 Elétrons removidos dos H são passados pelos 
transportadores (citocromos), liberando energia para 
formar ATP em três locais diferentes. 
 
 
 
NADH = 2,5 ATP 
FADH = 1,5 ATP 
 
Hipótese quimiosmótica 
 Ciclo de Krebs - Regulação através da isocitrato 
desidrogenase. 
 Cadeia de transporte de elétrons – Regulação através 
da quantidade de ATP e de ADP+Pi. 
Via Enzima Limitadora 
da velocidade 
Estimuladores Inibidores 
Ciclo de Krebs Isocitrato 
desidrogenase 
ADP, Ca++, NAD ATP, NADH 
Cadeia de 
transporte de 
elétrons 
Citocromo oxidase ADP, Pi ATP