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* * BIOENERGÉTICA * * Divisões da Estrutura Celular: Membrana celular = membrana plasmática Barreira semipermeável Funções: Envolver os componentes celulares Regular a passagem de substâncias para dentro-fora da célula Núcleo: Regula a síntese protéica, o que determina a composição celular e controla sua atividade * * Citoplasma Porção líquida da célula Localizada entre o núcleo e a membrana Metabolismo = total de reações celulares que ocorrem no corpo, incluindo síntese e degradação das moléculas. * * Transformação Biológica da Energia Reações Químicas Celulares Liberação da energia contida em ligações químicas de várias moléculas Reações Endergônicas Energia adicionada aos reagentes Reações Exergônicas Energia liberada devido processo químico Reações Acopladas Exergônicas + Endergônicas * * Reação Oxidação – Redução Oxidação = processo de remoção de um elétron de um átomo ou molécula = agente redutor Redução = processo de adição de um elétron de um átomo ou molécula = agente oxidante Oxidação não significa que o O2 participa da reação ! Ele, geralmente, aceita elétrons, atuando como agente oxidante!!!! Reações de Óxido-Redução = envolvem a transferência de H+!!!!!! * * Enzimas Função: Regular a velocidade das reações químicas celulares Enzimas são proteínas com papel na regulação da velocidade das reações químicas celulares / vias metabólicas. Energia de Ativação = energia necessária para iniciar reações químicas através dos reagentes. Enzimas = catalisadores velocidade de ocorrência das reações (produto) * * Energia de Ativação * * Sítios ativos = saliências e contornos únicos, presentes nas enzimas = molécula substrato * * Classificação das Enzimas: Oxirredutases: catalisam reações de óxido-redução. Ex: desidrogenases, oxidases, oxigenases, redutases, peroxidases, hidroxilases; Transferases: catalisam a transferência de elementos de uma molécula para outra. Ex: cinases, transcarboxilases, transaminases. Hidrolases: catalisam reações de quebra de ligações através da adição de H2O. Ex; esterases, fosfatases, peptidases. * * Liases: catalisam reações onde grupos de elementos (H2O, CO2) são removidos ou adicionados a compostos de ligações duplas. Ex: sintetases, descarboxilases. Isomerases: catalisam reações que resultam no rearranjo da estrutura molecular. Ex: mutases. Ligases: catalisam a formação de ligações entre duas moléculas de substrato. O ATP fornece energia para estas reações. Ex: sintetases, carboxilases. * * Fatores que Alteram a Atividade Enzimática: PH Temperatura da temperatura / PH = atividade de todas as enzimas corporais = da bioenergética (produção de ATP) * * Substratos Energéticos: Carboidratos C + H + O Fornecem energia para consumo rápido 1g carboidrato ~ 4kcal de energia Classificação: Monossacarídeos = glicose, frutose Dissacarídeos = sacarose (glicose+frutose), maltose (glicose +glicose) Polissacarídeos: vegetal (celulose, amido); animal (glicogênio) * * Gorduras Composição similar aos carboidratos, com ligações C-O + fortes Combustível ideal para exercícios prolongados 1g ~ 9 kcal de energia Classificação: Ácidos graxos = principal tipo de gordura utilizada pelo músculo. Armazenados como triglicerídeos Triglicerídeos = armazenados, principalmente, nas células adiposas e musculares Lipólise = regulada pelas lipases * * Fosfolipídeos = não utilizados como fonte energética pelos músculos ao exercício Função = manter a integridade da membrana celular e prover bainha de mielina ao nervo. Esteróides = também não utilizados como fonte energética pelos músculos ao exercício o + comum é o colesterol = componente de todas as membranas celulares Sintetizado em qualquer célula corporal + consumo alimentar Função = formação estrutural das membranas celulares, síntese de hormônios sexuais. * * Proteínas: 1g ~ 4kcal de energia Para serem consumidas devem ser clivadas em seus aminoácidos constituintes Contribuem com energia para o exercício devido a: Alanina é convertida em glicose (no fígado) síntese de glicogênio; o gicogênio hepático quebrado em glicose e transportado ao músculo em exercício. Vários aminoácidos (isoleucina, alanina, leucina, valina) são convertidas em intermediários metabólicos (que participam diretamente da bioenergética) * * * * Vias Bioenergéticas * * FONTES DE ATP Já que a hidrólise libera energia para contração muscular, COMO O ATP É FORNECIDO A CÉLULA MUSCULAR? * * FONTES DE ATP Em qualquer momento existe uma quantidade limitada de ATP em uma célula muscular; O ATP está sendo utilizado e regenerado constantemente. Existem três processos produtores de energia para elaboração de ATP: - Sistema ATP-CP; - Glicólise Anaeróbia; - Sistema aeróbico. * * FONTES ANAERÓBICAS de ATP – Metabolismo anaeróbio Dos três sistemas citados anteriormente que participam da ressíntese de ATP, os dois primeiros (ATP-CP e glicólise anaeróbica) realizam suas reações sem a presença de oxigênio. Por isso são chamados de ANAERÓBICOS. Realizam a ressíntese de ATP por meio de reações químicas que não exigem a presença de oxigênio. * * SISTEMA ATP - CP Também chamado de sistema Fosfagênio; Sistema no qual a energia para ressíntese de ATP provém de um único composto de CP; ATP e CP são denominados de fosfagênios de alta energia e se encontram dentro da célula muscular; Tem como produtos finais a C e o Pi; É a energia imediata disponível ao músculo; * * SISTEMA ATP - CP Com a mesma rapidez com que o ATP é desintegrado durante a contração muscular, ser formado de novo o ATP através do ADP e Pi através da energia gerada pela desintegração da CP armazenada. ATP ----HIDRÓLISE→ ADP + Pi + ENERGIA CP →Pi + C + energia energia + ADP + Pi → ATP * * SISTEMA ATP - CP Para que essas reações ocorram de forma acelerada existe algumas enzimas catalisadoras das reações: ADP + CP ---CREATINO CINASE→ ATP + C. A CP só é reabastecida após o início da recuperação. A quantidade de CP no músculo é 3x maior que a de ATP. * * SISTEMA ATP - CP Importância do sistema fosfagênio: Rápidas largadas dos velocistas; Arrancadas dos jogadores de futebol; Dos saltadores em altura; Dos arremessadores. Etc. * * SISTEMA ATP - CP Sem o sistema ATP-CP não era possível a realização de movimento rápidos e vigorosos, pois estes exigem um rápido fornecimento do que uma grande quantidade de ATP. O sistema representa a fonte mais rápida a disponibilizar o ATP, pois: Tanto o ATP quanto o a CP são armazenados diretamente dentro do mecanismo contrátil dos músculos; Não depende de uma série longa de reações químicas; Não depende do transporte do oxigênio que respiramos para os músculos ativos. * * SISTEMA DOS FOSFAGÊNIOS Durante os primeiros segundos de uma atividade muscular intensa (ex: sprint), verifica-se que o ATP se mantém a um nível relativamente constante, enquanto as concentrações de CP declinam de forma sustentada á medida que este último composto se degrada rapidamente para ressintetizar o ATP gasto. Quando finalmente a exaustão ocorre, os níveis de ambos os substratos são bastante baixos, sendo então incapazes de fornecer energia que permitam assegurar posteriores contrações e relaxamentos das fibras esqueléticas ativas. * * GLICÓLISE ANAERÓBICA Sistema que gera ácido lático mas que proporciona ATP a partir da degradação parcial da glicose ou do glicogênio na ausência do oxigênio. * * GLICÓLISE ANAERÓBICA Também chamado de sistema anaeróbico lático. Esforços de intensidade elevada com uma duração entre 30s e 1min; Caracterizado por uma grande produção e acumulação de ácido láctico; Glicogênio – C6H12O6 Ácido lático – C3H603 GLICOGÊNIO → 2 Ác. Lático + energia Energia + 3 ADP + 3Pi → 3 ATP * * GLICÓLISE ANAERÓBICA É a quebra da glicose através de hidratos de carbono e requer um conjunto de 12 reações enzimáticas para degradar o glicogênio a ácido láctico. É a conversão rápida de uma molécula de glicose em 2 de ácido lático, formando paralelamente 2 ATP, sem necessidade de utilizar O2. A glicólise é, por definição, a degradação anaeróbia (decorre no citosol) da molécula de glicose até ácido pirúvico ou ácido láctico e é um processo muito ativo no músculo esquelético. * * SISTEMA AERÓBICO Envolve o uso de oxigênio que subdivide-se em duas partes: A – consiste no término da oxidação dos carboidratos; B – envolve a oxidação dos ácidos graxos e de alguns aminoácidos. * * SISTEMA OXIDATIVO Sistema aeróbico: utiliza o oxigênio como forma de energia. Esforços de duração superior a 2min, a produção de ATP é já maioritariamente assegurada pela mitocôndria, pelo que esses esforços são apelidados de oxidativos ou, simplesmente, aeróbios. C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O +Energia Energia + 39 ADP + 39 Pi → 39 ATP * * SISTEMA OXIDATIVO A produção de energia aeróbia na célula muscular é assegurada pela oxidação mitocondrial dos HC (glicose) e dos lípidios (AG), sendo pouco significativo o contributo energético proveniente da oxidação das proteínas (aminoácidos). * * Funcionamento integrado dos sistemas energéticos Efetivamente, a ação destes sistemas ocorre sempre simultaneamente, embora exista a preponderância de um determinado sistema relativamente aos outros, dependendo de fatores como: a intensidade e a duração do esforço; a quantidade das reservas disponíveis em cada sistema; as proporções entre os vários tipos de fibras e a presença de enzimas específicas. * * BIOENERGÉTICA O dispêndio energético depende de vários fatores, entre os quais podemos referir: a tipologia do exercício; a frequência, a duração e intensidade; os aspectos de caráter dietético; as condições de exercitação (altitude, temperatura e humidade); a condição física do atleta e a sua composição muscular em termos de fibras (tipo I e II). * * BIOENERGÉTICA De forma básica podemos classificar as atividades em 3 grupos distintos (qualidades física envolvidas): Potência; Velocidade e Resistência (endurance). * * BIOENERGÉTICA Cada tipo de atividade está associada a um sistema energético específico: os fosfatos de alta energia – POTÊNCIA; a glicólise anaeróbia – VELOCIDADE; e o sistema oxidativo – RESISTÊNCIA (endurance). * * Funcionamento integrado dos sistemas energéticos * * Funcionamento integrado dos sistemas energéticos
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