Metabolismo e Produção de Calor

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CAPÍTULO 72 – ENERGÉTICA CELULAR E TAXA METABÓLICA (pp.881 – 887) 
• Homeotermia (endotermia): a temperatura corporal é pouco variável e independe da 
temperatura ambiente. Os animais endotérmicos são capazes de manter a temperatura 
corpórea constante através da produção interna de calor. 
• Controle da temperatura: o hipotálamo possui um grupo de neurônios que formam o 
centro termorregulador, que é ao mesmo tempo sensor e controlador da temperatura 
corporal. Ali existem neurônios que avaliam a temperatura do sangue que passa pelo 
hipotálamo, o que reflete a temperatura corporal. Além disso, o hipotálamo recebe 
informações sobre a temperatura do ambiente, vindas dos receptores cutâneos, e a partir 
dessas informações, integrando a temperatura ambiente com a temperatura corporal, 
desencadeia mecanismos de ajustes que aumentam ou diminuem a geração e a 
dissipação de calor. Tais ajustes são possíveis graças às conexões que o centro 
termorregulador estabelece com o córtex cerebral, com o sistema nervoso autônomo e 
com a hipófise. 
Os mecanismos específicos dependem do papel controlador do hipotálamo, que analisa 
as informações recebidas sobre as temperaturas corporal e do ambiente. Dependem, 
ainda, das conexões existentes entre o hipotálamo, outras estruturas controladoras e as 
estruturas efetoras.Tremores e transpiração representam alguns dos mecanismos 
específicos de termorregulação. 
• Taxa metabólica (síntese e hidrólise de ATP): é favorecida quando a temperatura do 
corpo é próxima à temperatura ótima de atuação das enzimas. 
• Mecanismos de regulação bioquímica: como os animais homeotermos mantêm a 
temperatura corporal próxima à temperatura ótima de suas enzimas, toleram uma ampla 
variação na temperatura ambiente sem prejudicar seus processos bioquímicos, 
possibilitando que esses animais ocupem grande diversidade de ambientes. 
• ZONA DE TERMONEUTRALIDADE (28°C – 37°C): zona de temperatura ambiente em que o 
animal não precisa produzir ou perder calor para o meio para manter a sua temperatura 
corporal; a taxa metabólica basal consegue manter a temperatura do organismo. O 
metabolismo é mínimo e o desempenho é otimizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Termogênese obrigatória: soma de 
todo o calor produzido pelo 
organismo (todas as reações 
químicas vitais), estando este em 
REPOUSO e na temperatura 
ambiente. É responsável pelos 
processos fisiológicos como a 
respiração e a digestão, por 
exemplo. 
• Termogênese facultativa (< 28°C e > 
37°C): corresponde ao calor 
produzido além da taxa metabólica 
basal (termogênese obrigatória), em 
demanda a maior atividade 
metabólica em alguns tecidos, como 
o músculo esquelético (atividades 
diárias mínimas ou a prática de 
esportes) e o tecido adiposo marrom. 
Pode ser desencadeada pela exposição ao frio ou pela dieta hipercalórica. 
• BMR: basal metabolic rate. 
 
• MECANISMO FÚTIL: a síntese de 
energia (ATP) ocorre 
simultaneamente ao seu 
consumo. 
• Boa parte do ATP produzido é 
para a manutenção da 
temperatura corporal. 
 
 
• Vantagem evolutiva do controle da temperatura corporal pelo metabolismo: não 
depender do ambiente o tempo inteiro. 
 Aves: migração. 
 Mamíferos (homem): no inicio, o ser humano era nômade e não usava roupas. 
• Metabolismo corporal: totalidade das reações químicas em todas as células do 
organismo. 
• Taxa metabólica: é normalmente expressa em termos de taxa de liberação de calor 
durante as reações químicas. 
ATP (Trifosfato de Adesnosina): 
• Um atributo do ATP, que o torna altamente valioso como moeda energética, é a sua 
quantidade de energia livre, acumulada em cada uma das suas ligações fosfato 
altamente energéticas. 
• A quantidade de energia de cada ligação, quando liberada pela decomposição do ATP, 
é suficiente para fazer com que praticamente qualquer etapa de qualquer uma das 
reações químicas do organismo aconteça, se a transferência adequada de energia for 
alcançada. 
• Produção de ATP: 
I. Combustão de carboidratos: principalmente a glucose. Isso ocorre no citoplasma 
celular, pelo processo anaeróbico da glucose e, na mitocôndria, pelo Ciclo de 
Krebs (ciclo aeróbico do ácido cítrico). 
II. Combustão de ácidos graxos: ocorre na mitocôndria celular, por beta oxidação. 
III. Combustão de proteínas: requer hidrólise até seus aminoácidos constitutivos e a 
degradação destes em compostos intermediários do ciclo do ácido nítrico e, 
então, à acetilcoenzima A e ao dióxido de carbono. 
• Mecanismos que aumentam o consumo de ATP: 
I. Bomba de Na+/K+ – ATPase: para cada molécula de ATP convertida a ADP e Pi, o 
transportador desloca dois íons K+ para dentro e três íon Na+ para fora através da 
membrana plasmática !POTENCIAL DE MEMBRANA. 
II. Triiodotironina – T3: aumenta a permeabilidade (Na+/K+). 
III. Bomba SERCA (bombas de cálcio dos retículos sarcoplasmático e endoplasmático): 
cada ciclo catalítico move dois íons Ca2+ através da membrana e converte um ATP 
a ADP + Pi. Transporta Ca2+ do citosol celular para o lúmen do retículo 
sarcoplasmático. 
O papel da ligação do ATP seguida de hidrólise é promover a interconversão de 
duas conformações (E1 e E2) do transportador. 
 Receptores de rianodina (RyR): A concentração citosólica de Ca²+ pode ser 
regulada por canais localizados na membrana celular e em algumas 
organelas que estocam o cálcio em seu interior, como o retículo 
endoplasmático (RE). A liberação do Ca²+ contido nos estoques 
intracelulares é regulada por canais presentes na membrana do RE. Estes 
receptores podem ser produtos de duas famílias gênicas distintas, uma delas 
sendo os receptores de rianodina (RyR). 
IV. Geração de calor por mitocôndrias desacopladas (TECIDO ADIPOSO MARROM): a 
proteína desacopladora (TERMOGENINA) nas mitocôndrias do tecido adiposo 
marrom, ao fornecer uma via alternativa para os prótons reentrarem na matriz 
mitocondrial, faz com que a energia conservada pelo bombeamento de prótons 
seja dissipada como calor. 
 FCCP: desacopla o transportador do gradiente de prótons de mitocôndrias ! 
� SÍNTESE DE ATP. 
V. Mecanismo de lançadeira: transporta os elétrons de NADH citosólico para a matrix 
mitocondrial. 
 Lançadeira do malato-aspartato: NÃO impacta na produção de ATP. 
 Lançadeira do glicerol-3-fosfato: 
o A mG3PDH é expressa em altos níveis no tecido adiposo marrom. 
o � a síntese de ATP e a expressão da termogenina ! � na produção 
de calor. 
o Correlação entre G3P e lipólise: � produção de ATP � síntese de 
ácidos graxos. 
• Termogênese (tireoide): 
 Modelo clássico (PERIFÉRICO): T3 sai da glândula tireoide e atua nos músculos e, 
assim, possivelmente, haverá geração de calor. 
 Modelo central: T3 sai da glândula tireoide e atua no hipotálamo. Chegando lá, o 
hormônio interagirá com seus receptores, o que inibirá a AMPk (responsável pela 
ativação de processos catabólicos). A inervação, proveniente do sistema nervoso 
central, chega ao tecido adiposo marrom, o qual tem alta expressão de UCP1 
(proteína mitocondrial desacopladora)e UCP3 e altos níveis de fator � de 
proliferação de peroxissomo. Como resultado, há maior gasto energético e perda 
de peso corporal. 
http://www.uel.br/pessoal/ambridi/Bioclimatologia_arquivos/Termorregulacao.pdf 
http://www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1240