AULA 02 BIOENERGÉTICA

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26/08/2018 
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FISIOLOGIA DO EXERCÍCIO 
BIOENERGÉTICA 
ASPECTOS GERAIS 
• Átomo – Moléculas – Células – Tecidos – Órgãos – 
Sistemas – Organismos; 
 
• Humanos e árvores possuem células; 
 
• Células animal e vegetal; 
 
• Obs.: Os vírus são os únicos que não são formados por 
células. 
 
 
• Membrana envolve externamente a célula e 
controla as trocas de substâncias diversas entre 
ela e o meio que se encontra. 
 
• Citoplasma região que contém uma solução 
gelatinosa; 
 
• São imersos diferentes tipos de orgânulos; 
 
 
 
COMPONENTES BÁSICOS DAS 
CÉLULAS 
COMPONENTES BÁSICOS DAS 
CÉLULAS 
 Núcleo é a estrutura que comanda as 
atividades celulares e que regula o 
mecanismo de reprodução; 
 
 Ele Possui em seu interior moléculas 
especiais chamadas ácidos nucléicos; 
 
 São essas moléculas que basicamente 
organizam o material genético, que 
comanda as diversas atividades celulares 
e regula o mecanismo de reprodução. 
 
• Seres com uma única célula – unicelulares – bactéria 
ou protozoários; 
 
• Seres com milhões de células – pluricelulares – árvore 
ou ser humano; 
 
 São diferentes formas e funções 
 
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• CLASSIFICAÇÃO 
 
• Inorgânicos – água e os minerais; 
 
 
• Orgânicos – ácidos nucléicos, 
carboidratos, lipídios e proteínas (Contém 
Carbono); 
COMPONENTES BÁSICOS DAS 
CÉLULAS 
• Cerca de 75 a 85% correspondem a água; 
 
• Cerca de 2 e 3% são constituídos por sais 
inorgânicos; 
 
• O restante é formado por compostos orgânicos 
– moléculas da vida. 
 
 
COMPONENTES BÁSICOS DAS 
CÉLULAS 
TRANSFORMAÇÃO 
BIOLÓGICA DA ENERGIA 
• Os vegetais são autótrofos – utilizam a energia do 
sol para realizar as reações químicas que formam 
os componentes orgânicos; 
 
• Os animais são heterótrofos – comem vegetais e 
outros animais para obter a energia necessária 
das atividade celulares. 
BIOENERGÉTICA 
• METABOLISMO 
 Reações químicas que ocorrem por todo o 
 organismo a todo momento 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Metabolismo 
Síntese de 
moléculas 
Reações 
anabólicas 
Degradação 
de Moléculas 
Reações 
Catabólicas 
BIOENERGÉTICA 
• BIOENERGÉTICA 
 Conversão de nutrientes em energia 
 biologicamente utilizável 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Nutrientes Metabolismo Energia 
BIOENERGÉTICA 
• EXERCÍCIO 
 Células musculares devem ser capazes 
 de extrair energia dos nutrientes 
 
 Contração Muscular 
 - Fonte contínua de energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• ESTRUTURA CELULAR 
 
 4 elementos 95% do corpo humano 
 - oxigênio 65% 
 - carbono 18% 
 - hidrogênio 10% 
 - nitrogênio 3% 
 
 Elemento Adicionais 
 - sódio, ferro, zinco, potássio e cálcio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• ESTRUTURA CELULAR 
 
 
 
 
 
 Moléculas Orgânicas c/ C 
 Moléculas Inorgânicas s/ C 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• ESTRUTURA CELLULAR 
 
 
 
 
 
 Moléculas Orgânicas c/ C 
 Ex: proteínas, carboidratos, gorduras 
 
 Moléculas Inorgânicas s/ C 
 Ex: Água 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA BIOENERGÉTICA 
• CÉLULA 
 Unidade básica do corpo 
 Fábrica altamente organizada 
 Sintetiza uma grande quantidade de compostos 
 necessários para a função celular normal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• CÉLULA 
 Membrana Celular 
 - barreira semipermeável 
 - separa a célula do meio extracelular 
 
 - Funções 
 encerrar os componentes da célula 
 regular a passagem de vários tipos de 
 substâncias para dentro e para fora da célula 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• CÉLULA 
 Núcleo 
 - grande corpo arredondado 
 - localizado no interior da célula 
 - contém os componentes genéticos celulares 
 Genes – 2 filamentos de DNA 
 - atuam na regulação da síntese 
 proteica, que determina a composição 
 celular e controla a atividade celular 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• CÉLULA 
 Citoplasma 
 - Sarcoplasma – células musculares 
 - Porção Líquida da célula 
 - entre o núcleo e a membrana celular 
 - Organelas 
 envolvidas em funções celulares específicas 
 
 Ex: Mitocôndria envolvida na conversão 
 oxidativa de nutrientes alimentares em energia 
 celular utilizável. 
 
 - Enzimas que regulam a degradação da glicose 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Energia 
Luminosa 
Sol 
• Carboidratos 
• Gorduras 
• Proteínas 
Vegetais 
• Manter as 
atividades 
celulares 
Animais 
• Manter as 
atividades 
celulares 
Animais 
Bioenergética 
• Transformação Biológica da Energia 
 SOL 
 
 
 
 
 
 
• ENERGIA 
 - Ex: Química, elétrica, mecânica etc 
 - são intercambiáveis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 • ENERGIA 
 Ex: Química, elétrica, mecânica etc 
 São intercambiáveis 
 
 
 
 
 
 
 
 Processo de Conversão 
 - Requer uma série de reações químicas 
 altamente controladas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bioenergética BIOENERGÉTICA 
• REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES 
 Reações Endergônicas 
 - A energia seja adicionada ao reagente 
 - produto tem mais energia que os reagente 
 originais 
 
 Reações Exergônicas 
 - Quantidade de energia total 
 liberada é a mesma 
 
 
 Reações Acopladas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Reações 
Endergônicas 
Reações 
Exergônicas 
BIOENERGÉTICA 
• REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES 
 Enzimas 
 - Catalizadores que regulam a velocidade das 
 reações químicas 
 - São proteínas com importante papel na 
 regulação das vias metabólicas 
 - Não altera a naturezada reação nem seu 
 resultado final 
 
 - Energia de Ativação 
 Energia necessária para iniciar uma 
 reação química 
 
 - Chave-Fechadura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES 
 Enzimas 
 - Chave-Fechadura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Enzima Substrato 
 Energia 
de Ativação 
Reação 
Química 
Dissociação 
da Enzima e 
do produto 
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BIOENERGÉTICA 
• REAÇÕES QUÍMICAS CELULARES 
 Enzimas 
 - Chave-Fechadura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Carboidratos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Carboidratos 
Monossacarídeos 
Glicose 
Frutose 
Dissacarídeos 
Sacarose 
(Glicose + 
Frutose) 
Maltose 
(Glicose + 
Glicose) 
Polissacarídeos 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Carboidratos 
 Monossacarídeos 
 - Glicose 
 - Frutose 
 
 Dissacarídeos 
 - Sacarose glicose + frutose 
 - maltose glicose + glicose 
 
 Polissacarídeos 
 - 3 ou mais monossacarídeos 
 - polissacarídeo vegetal celulose 
 amido 
 - polissacarídeos animal 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Carboidratos 
 Glicogênio 
 - polissacarídeos estocados no tecido animal 
 - sintetizado no interior das células por 
 ligações de glicose 
 - moléculas grandes 
 - armazenado nas fibras musculares e fígado 
 
 
 
 
 
 
Células 
Musculares 
Glicólise Contração 
Fígado Glicólise 
Corrente 
Sanguínea 
Todos os 
tecidos 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Gorduras 
 - Combustível ideal para o exercício prolongado 
 - As moléculas de gordura contém grande 
 quantidade de energia por unidade de peso 
 
 1- Ácidos Graxos 
 2- Triglicerídeos 
 3- Fosfolipídeos 
 4- Esteróides 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Gorduras 
 - Ácidos Graxos 
 Principal tipo de gordura utilizada pelas células 
 musculares como fonte de energia 
 São armazenados no corpo 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Gorduras 
 - Triglicerídeos 
 São armazenados no corpo 
 3 moléculas de ácido graxo + glicerol 
 Principal local de armazenamento é na célula 
 adiposa, porém também é armazenada no 
 músculo esquelético 
 
 
 
 
 
 
 
Triglicerídeo 
Ácidos Graxos Músculo 
Glicerol Fígado 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Gorduras 
 - Fosfolipídeos 
 Não são utilizados como fonte energética pelo 
 músculo esquelético durante o exercício 
 
 Função Integridade da membrana celular 
 Isolamento em torno das fibras 
 nervosas 
 
 
 - Esteróides 
 Não são utilizados como fonte energética pelo 
 músculo esquelético durante o exercício 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Gorduras 
 - Esteróides 
 Não são utilizados como fonte energética pelo 
 músculo esquelético durante o exercício 
 
 Colesterol componente de todas as 
 membranas celulares 
 pode ser sintetizado em 
 qualquer célula do organismo 
 síntese de hormônios sexuais 
 testosterona, estrogênio, 
 progesterona 
 níveis elevados 
 coronariopatia 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Proteínas 
 - Pequenas subunidades aminoácidos 
 - Pelo menos 20 aminoácidos são necessários 
 para a formação de vários tecidos 
 - 9 aminoácidos essenciais não são sintetizados 
 pelo corpo 
 - ligações peptídicas proteínas 
 
 - As proteínas podem contribuir com energia para 
 o exercício de duas formas 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Proteínas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Aminoácido 
alanina 
 
Fígado 
 
Glicose 
Sintetizar 
glicogênio 
Degradado em 
Glicose 
Circulação Músculo 
BIOENERGÉTICA 
• SUBSTRATOS PARA O EXERCÍCIO 
 Proteínas 
 
 - Muitos aminoácidos podem ser convertidos em 
 intermediários metabólicos, nas células 
 musculares e contribuir diretamente como 
 combustível nas vias bioenergéticas 
 
 - Ex: isoleucina, alanina, leucina, valina, etc 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• FOSFATO DE ALTA ENERGIA 
 ATP Trifosfato de Adenosina 
 fonte imediata de energia para a 
 contração muscular 
 
 mais importante molécula 
 transportadora de energia da célula 
 sem quantidades suficientes, a célula 
 morrerapidamente 
 
 Estrutura do ATP 
 - 1 adenina 
 - 1 ribose 
 - 3 fosfatos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• FOSFATO DE ALTA ENERGIA 
 ATP 
 Estrutura do ATP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• FOSFATO DE ALTA ENERGIA 
 ATP 
 Função do ATP 
 - Energia para processos celulares 
 Transporte ativo de moléculas 
 Síntese e secreção de substâncias 
 Locomoção 
 Divisão celular 
 Não serve para estocagem de energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• FOSFATO DE ALTA ENERGIA 
 ATP 
 Estrutura do ATP 
 - Doador universal de energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• INTRODUÇÃO 
 Vias Metabólicas 
 Creatina Fosfato 
 Glicólise 
 
 Formação Oxidativa da ATP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anaeróbica 
Aeróbica 
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BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Sistema ATP – CP 
 - método mais simples e rápido de produção 
 de ATP 
 - envolve a doação de um grupo fosfato e de sua 
ligação energética de creatina fosfato para ADP formando 
ATP 
 
 CP + ADP ATP + C 
 creatina quinase 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ATP Exercício ADP + P 
Creatina 
Fosfato 
ATP 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Sistema ATP – CP 
 - Contração muscular no início do exercício 
 - Exercícios de curta duração e de alta intensidade 
 - Recuperação da CP 
 exige ATP 
 recuperação do exercício 
 
 - corrida de 50m 
 - salto em altura 
 - levantamento rápido de peso 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Glicólise 
 - Molécula com 6 carbonos 
 - Degradação da glicose ou do glicogênio para formar 
 duas moléculas de ácido pirúvico 
 
 - Utilizada para transferir energia de ligações de 
 glicose para unir o P + ADP 
 
 - Ocorre no sarcoplasma da célula muscular 
 - Gasto energético de 2 ATPs 
 
 - Produz 4 ATP + 2 ácido pirúvico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Glicólise 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Glicólise 
 
 - Remoção de Hidrogênios dos substratos 
 nutricionais 
 
 - Transportados por moléculas transportadoras 
 Nicotinamida adenina dinucleotídeo – NAD 
 Flavina adenina dinucleotídeo – FAD 
 
 - NADH 
 - FADH2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA DE ATP 
 Glicólise 
 
 - Restauração da NAD 
 
 Os Hidrogênios podem ser lançado no interior 
 das mitocôndrias, se houver O2 disponível 
 
 Une-se ao ácido pirúvico Ácido Lático 
 - Enzima lactato desidrogenase (LDH) 
 - continuação da glicólise 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO ANAERÓBICA 
 DE ATP 
 
 Glicólise 
 - ocorre no citoplasma 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Ocorre no interior das mitocôndrias 
 - envolve a interação de duas vias metabólicas 
 
 
 
 
 
 - Fosforilação Oxidativa 
 Processo de produção aeróbica de ATP 
 
 
 
 
Cadeia de 
Transporte 
de 
Elétrons 
Ciclo de 
Krebs 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 
 - Fosforilação Oxidativa 
 Processo de produção aeróbica de ATP 
 
 3 estágios 
 Estágio 1 – geração de uma molécula fundamental 
 com 2 carbonos Acetil-CoA 
 
 Estágio 2 - oxidação do Acetil-CoA no ciclo de Krebs 
 
 Estágio 3 – formação de ATP na cadeia de 
 transporte de elétrons 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• Gordura 
 Armazenada sob a forma de triglicerídeos 
 Nas células adiposas ou músculos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gordura Triglicerídeos Degradação 
Ácidos 
Graxos 
Beta-
oxidação 
Acetil-CoA 
BIOENERGÉTICA 
• Proteína Piruvato 
 2 a 15% do combustível utilizado 
 
 
 
 
 
Proteínas Degradação Aminoácidos 
Glicose ou 
Ácido 
Piruvico 
Acetil-CoABIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 
 - Fosforilação Oxidativa 
 Estágio 1 – geração de uma molécula fundamental 
 com 2 carbonos Acetil-CoA 
 
 
 
 
 
 
 
 - ocorre na matriz mitocondrial 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Ciclo de Krebs - Estágio 2 
 Remoção de Hidrogênios dos carboidratos, 
 proteínas e gorduras com a utilização de NAD ou 
 FAD como transportadores de hidrogênio 
 Transportar elétrons para a cadeia respiratória 
 
 Os Hidrogênios contêm energia potencial das 
moléculas de alimentos 
 Energia ADP + P para ressintetizar ATP 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA 
 DE ATP 
 - Ciclo de Krebs 
 
 - liberação de C forma 
 de CO2 
 
 - 3 NADH 1ATP 
 - 1 FADH2 2 CO2 
 
 x2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 
 - Fosforilação Oxidativa 
 Estágio 1 – geração de uma molécula fundamental 
 com 2 carbonos Acetil-CoA 
 
 
 
 
 
 
 
 - ocorre na matriz mitocondrial 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Cadeia Respiratória 
 Ocorre na membrana interna da mitocôndrias 
 Glicólise + Ciclo de Krebs 
 - 10 NADH + 2 FADH2 
 
 - Oxigênio atrai os elétrons trazidos 
 pelo FADH2 e NADH 
 
 - Elétrons trazidos pelo NAD tem mais energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Cadeia Respiratória 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Cadeia Respiratória 
 34 ATPs + 4 ATPs 
 
 NADH retorna a ser NAD+ 
 NAD+ será reutilizado 
 
 Se faltar oxigênio, o NADH não volta a ser NAD+ 
 Para a cadeia respiratória 
 O ciclo de Krebs para 
 A glicólise não para 
 Ocorre a Fermentação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Fermentação Lática 
 Não deixar com que a glicólise pare 
 Restaurar os estoques de NAD+ da célula 
 2 formas de fermentação 
 - lática 
 - alcólica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIOENERGÉTICA 
• PRODUÇÃO AERÓBICA DE ATP 
 - Fermentação Lática 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
@rafavictorb 
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