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BIOENERGÉTICA Energia para atividade física Fabiana C. Vieira - 2017 Energia para atividade física Suprimento contínuo de energia química Mantem funções complexas Energia para atividade física Energia proveniente dos alimentos não é liberada subitamente a uma determinada temperatura. A energia humana envolve transferência de energia pelas ligações químicas. Energia para atividade física Energia perdida por uma molécula é transferida para a estrutura química de outra molécula -> não na forma de calor. Trabalho biológico ocorre quando compostos pobres em energia são enriquecidos pela transferência de energia através das ligações de: FOSFATO DE ALTA ENERGIA Energia para atividade física Fornecimento contínuo de energia começa com o ATP -> carreadora de energia ATP – trifosfato de adenosina -> composto de alta energia Fonte imediata de energia para a contração muscular Molécula de energia mais importante Sem ATP as células morrem Energia proveniente da oxidação dos macronutrientes -> recolhida e conduzida através do ATP, não sendo transferida diretamente às células. ATP Ele aprisiona dentro das ligações de fosfato grande parte da energia potencial da molécula original de alimento. ATP Formação: LIGAÇÃO ALTA DE ENERGIA ATP + H2O ADP + Pi + energia ATPase Trabalho Reagente - produto final 7,3 Kcal (laboratório) 10K cal/mol (intracelular) ATP Doador universal de energia e serve para: Acoplar a energia liberada pela quebra dos nutrientes -> energia utilizável pelas células Extrair e transferir a energia química contida no ATP para acionar o trabalho biológico Células utilizam reações exergônicas (degradação de nutrientes) -> formação do ATP (reações endergônicas). ATP utilizado para promover os processos celulares. Ou seja “atender” às necessidades energéticas da célula. ATP ATP + H2O ADP + Pi + energia ATPase Transferido para moléculas que necessitam de energia Estimula locais específicos para ativar as células motoras -> encurtamento IMPORTANTE: ATP “moeda corrente da energia” – ativa todas as formas de trabalho biológico. ATP A quebra do ATP se dá instantaneamente sem O2 -> metabolismo prossegue de forma ininterrupta, pois a energia depende desta quebra. ATP é hidrolisado anaerobicamente com o objetivo de gerar transferência rápida de energia (intramuscular). Movimentos corporais que exigem 10seg. ATP Células terão que ressintetizar os ATP pela pouca quantidade dentro da célula. Redução de ATP intramuscular apenas em exercícios extremos Aumento da demanda de energia rompe o ATP -> ADP + Pi + energia -> isso causa desequilíbrio e estimula outros compostos que armazenam energia para ressintetizar o ATP OBS: O início do movimento muscular ativa rapidamente vários sistemas que irão aumentar a transferência de energia e isto depende da intensidade do exercício. Transferência de energia 4x mais Transferência de energia 120x mais Vias metabólicas para produção de ATP Armazenamento limitado de ATP nas células musculares Exercício musculares requerem suprimento constante de ATP para a contração muscular. Vias metabólicas celulares com produção rápida de ATP. Vias metabólicas para produção de ATP Células musculares podem produzir ATP por uma ou combinação das três vias metabólicas: 1. formação de ATP pela degradação do fosfato de creatina (PC) 2. formação de ATP pela degradação de fosfato da glicose ou do glicogênio (glicólise) Formação oxidativa do ATP Vias metabólicas para produção de ATP Classificação: Via Anaeróbica Via Aeróbica Fosfocreatina (PCr) ou Alática Glicólise ou lática Cadeia de transporte de elétrons Ciclo de Krebs Via Anaeróbica A forma mais rápida de produção de ATP é a doação de fosfato e ligação energética (ADP) fosfocreatina creatina Via Anaeróbica As moléculas de PCr e ATP apresentam características semelhantes: Grande quantidade de energia livre liberada durante a sua quebra Reação reversa: P e Cr unem-se novamente para formação do ATP PCr possui maior energia livre que o ATP -> quebra aciona a fosforilação de ADP -> ATP. PCr + ADP Cr + ATP P + Cr +P Via Anaeróbica A produção de energia ocorre sem O2 e em cerca de 10 segundos PCr – reservatório de ligações fosfato de alta energia Atividades de curta duração: 10s. Alta intensidade. Outra reação de regeneração de ATP (adenilatoquinase): Essas reações: aprimoram a capacidade dos músculos e aumenta rapidamente a produção de energia Produzem coprodutos (AMP, Pi e ADP) ativam o catabolismo do glicogênio e da glicose e as vias de respiração da mitocôndria 2 ADPS ATP + AMP ATP – CP e atletas Exercícios intensos de curta duração: salto, corrida com picos, levantamento rápido de peso. Exigem alguns segundos para serem executados necessitando de ATP rapidamente. O sistema ATP – CP fornece energia em uma única enzima para produzir ATP. Mecanismo de controle do sistema fosfagênio Degradação do PCr é regulada pela enzima creatinaquinase. Ativada quando ADP aumenta e inibida quando ATP aumenta. No início do exercício: ATP -> ADP + Pi -> energia na contração muscular Aumento de ADP estimula creatinoquinase ->degrada a PC -> ressintetiza o ATP. Exercício é contínuo -> glicólise e finalmente o metabolismo aeróbico VIA Enzima limitadora de velocidade Estimuladores inibidores Sist. ATP - CP Creatinacinase ADP ATP
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