Slides de Aula I - FISIOLOGIA APLICADA A ATIVIDADE MOTORA

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Prof. Dra. Ana Paula Azevedo
UNIDADE I
Fisiologia Aplicada à
Atividade Motora
 Bioenergética:
 Metabolismo e fontes de energia.
 Energia para atividade celular: ATP.
 Sistemas energéticos básicos.
 Sistemas energéticos e exercício.
Conteúdos da aula
 Bioenergética: 
 Estudo dos processos envolvidos na transformação e utilização de energia pelos 
seres vivos.
 Processo metabólico capaz de converter nutrientes alimentares numa forma 
de energia biologicamente utilizável pelas células.
 Seres vivos dependem da energia para a manutenção da vida atividade humana 
fundamenta-se na capacidade de proporcionar energia contínua para as células.
O que é Bioenergética
Fonte: www.nextgov.com
 Conjunto de transformações pelas quais passam as substâncias que constituem um 
organismo vivo.
Metabolismo e Fontes de Energia
Metabolismo
Anabolismo Catabolismo
Reações 
de síntese
Reações de 
degradação / 
desassimilação
 Unidade funcional básica do corpo.
 Fábrica altamente organizada de 
compostos necessários para seu 
funcionamento e do organismo.
Metabolismo e Fontes de Energia
Fonte: Powers & Howley, 2000.
Mitocôndrias
Citoplasma
Ribossomas
Núcleo
Retículo 
endoplasmático
Complexo
de Golgi
Membrana 
celularVacúolo
Lisossomas
Metabolismo e Fontes de Energia
Fonte: Powers & Howley, 2000
Mitocôndrias
Citoplasma
Ribossomas
Núcleo
Retículo 
endoplasmático
Complexo
de Golgi
Membrana 
celularVacúolo
Lisossomas
• Porção líquida da célula, entre o núcleo e a membrana celular.
• Várias organelas com funções específicas (mitocôndria – respiração 
celular – energia pelo sistema oxidativo).
• Contém também enzimas (glicólise).
Citoplasma
• Localizado no interior da célula.
• Contém os componentes genéticos celulares (genes – DNA – código 
genético).
• Regulação da síntese proteica, determinação da composição celular 
e controle da atividade celular.
Núcleo
• Barreira semipermeável – separa a célula do meio extracelular.
• Duas funções: encerrar componentes da célula e regular passagem de 
substâncias.
Membrana 
celular
 Capacidade do organismo para realizar trabalho biológico: 
 Existe sob várias formas: química, mecânica, térmica, luminosa, elétrica, 
nuclear, eólica, etc.
 São intercambiáveis – Transformação (1ª Lei da Termodinâmica).
 Transformação biológica de energia = Ciclo Energético Biológico.
O que é Energia?
 Toda energia terrestre é originária do Sol:
 Energia solar: origem na energia nuclear.
 Parte alcança a Terra em forma de energia luminosa.
 Vegetais: armazenam em forma de energia química.
 Utilizada para elaborar moléculas alimentares.
Fontes de Energia
 Ser humano: dependente da vida animal e vegetal para obter energia – alimentos.
 Os alimentos que ingerimos nos fornecem os nutrientes utilizados para a 
obtenção de energia: carboidratos, lipídeos (gorduras) e proteínas (pequena 
quantidade de energia).
 Energia que pode ser armazenada para uso posterior (estoques de gordura, 
glicogênio muscular...).
 Energia para a atividade celular normal.
Fontes de Energia
Fontes de Energia
• Compostos formados por C, H e O – “Açúcares”.
• Energia rapidamente disponível.
• Glicogênio: polissacarídeos (ligação de 
moléculas de glicose) estocados no tecido 
animal, sintetizados no interior das células e 
armazenado nas fibras musculares e fígado 
(suprimento).
• Estoque limitado (esgotado em poucas horas) –
processo contínuo no interior das células.
Carboidratos
• Mesmos elementos químicos que os 
carboidratos, porém, relação entre C e O 
muito maior.
• Combustível para situações prolongadas –
grande quantidade de energia por unidade 
de peso.
• Não são hidrossolúveis.
• Animais e vegetais.
Lipídios
• Formadas por muitas subunidades 
pequenas: aminoácidos.
• Pelo menos 20 tipos de AA para formação 
de tecidos, enzimas, proteínas 
plasmáticas, etc. – 9 essenciais.
• Contribuição para fornecimento de energia –
2 formas: Alanina – Glicose (fígado) e AA –
Intermediários Metabólicos.
Proteínas
Fonte: pacote Office.
Interatividade
Fonte: Google –
Crônicas do Frank.
Fonte: Google.
O ciclo biológico 
da energia
Energia útil
Humanos, animais
Plantas verdes
Alimentos
(hidratos de carbono, 
gorduras, proteínas)
CO2
H2O
Oxigênio
Sol
A energia liberada na desintegração do alimento não é utilizada diretamente para realizar 
trabalho biológico. Como essa energia é armazenada? E sob que forma? 
Como a energia obtida nos alimentos transforma-se em trabalho biológico?
a) ATP
b) ADP
c) GTP
d) AMP
e) Nenhuma das anteriores.
Alimento Energia
Trabalho 
biológico
Resposta
Fonte: Google –
Dreamstime.
O ciclo biológico 
da energia
Energia útil
Humanos, animais
Plantas verdes
Alimentos
(hidratos de carbono, 
gorduras, proteínas)
CO2
H2O
Oxigênio
Sol
Fonte: Google.
A energia liberada na desintegração do alimento não é utilizada diretamente para realizar 
trabalho biológico. Como essa energia é armazenada? E sob que forma? 
Como a energia obtida nos alimentos transforma-se em trabalho biológico?
a) ATP
b) ADP
c) GTP
d) AMP
e) Nenhuma das anteriores.
Alimento Energia
Trabalho 
biológico
 Após o metabolismo dos alimentos, 
a energia produzida por eles é 
empregada para gerar outro 
composto químico, sendo 
armazenada sob forma 
deste composto altamente 
energético: ATP.
Fontes de Energia: ATP
Fonte: sobiologia.com.br
Fonte: Adaptado de scienceaid.net
Mais importante molécula transportadora de energia da célula:
 Célula só consegue realizar seu trabalho especializado a partir da energia liberada pela 
desintegração do ATP.
 Fonte imediata de energia.
 Sem ATP = morte celular – unidade básica de energia – “doadora universal de energia”.
Fontes de Energia: ATP
Ocorre através de um processo conhecido como fosforilação, em que:
 Exige grande quantidade de energia (“ligação de alta energia”).
 Parte é armazenada na ligação química.
 “Doador universal de energia”: serve para acoplar a energia 
liberada pela quebra dos nutrientes em forma de energia 
utilizável e necessária a todas as células.
Formação do ATP: Fosforilação
energiaADP + Pi + ATP
 A energia liberada na quebra de ATP é utilizada para realizar diferentes formas de trabalho 
biológico, entre elas a contração muscular.
Quebra do ATP: Hidrólise
Fonte: Adaptado de Powers & Howley, 2000
Rompimento 
da ligação
Desintegração 
do ATP
Liberação 
de energia
ATPase Energia útil
(7 a 12 kcal/mol)
ATP + H2O ADP + Pi +
Quebra do ATP: Hidrólise
Fonte: Adaptado de: Powers & Howley, 2000
Fonte: Khan 
Academy
Adenosina P P P
Ligação Fosfato 
de Alta Energia 
Adenosina P P P
Energia 
Útil 
Pi+ADP ATP 
BA
A: Estrutura simplificada de ATP, mostrando as ligações fosfato de alta energia. 
B: Desintegração de ATP para ADP e fosfato inorgânico (Pi), com liberação de energia útil. 
A desintegração de 1 mol de ATP produz entre 7 e 12 quilocalorias (kcal) de energia.
Charged 
battery 
Requires 
energy
H2O
H2O
Releases 
energy
ATP
ADP Pi
Dead 
battery 
Fonte: Adaptado de: 
Khan Academy
PRESSUPOSTOS
Quantidade 
de ATP no 
organismo é 
muito pequena.
Células 
musculares 
armazenam 
quantidades 
limitadas de 
ATP - molécula 
muito pesada.
Energia para 
apenas 3 ou 4s. 
de atividade 
caso não fosse 
restaurada.
Exercício requer 
suprimento 
constante de 
ATP – precisa 
ser restaurada 
continuamente!
Com 
suprimento de 
ATP limitado, 
fibra muscular 
utiliza várias 
formas de 
ressíntese 
de ATP. 
Fontes de Energia: Pressupostos
VIAS
METABÓLICAS
 Quando a fosforilação (ADP + Pi = ATP) ocorre sem O2, o processo é chamado 
metabolismo Anaeróbio. 
 Quando há O2, o processo é denominado metabolismo Aeróbio (fosforilação oxidativa).
Vias Metabólicas para Restauração de ATP
• Sistema ATP-CP 
(ou Sistema dos Fosfagênios)
• Sistema Glicolítico 
(ou Glicólise Anaeróbia)
Anaeróbio
• Sistema Oxidativo 
(ou FosforilaçãoOxidativa)
Aeróbio
Fonte: pacote Office.
Sistema ATP-CP
• Sistema dos 
fosfagênios.
• Energia para 
ressíntese de 
ATP provém de 
composto único: 
Fosfocreatina (CP).
• Sem presença de O2.
Glicólise Anaeróbica
• Gera ATP pela 
degradação parcial
da glicose ou 
glicogênio.
• Gera também 
ácido lático.
• Sem presença de O2.
Sistema Oxidativo
• ATP obtido por:
• oxidação total de 
carboidratos;
• oxidação de AGL;
• oxidação de 
aminoácidos.
• Ciclo de Krebs – via 
final comum.
• Com presença de O2.
Vias Metabólicas para Restauração de ATP
Fonte: 
http://hotsite.tvescola.org.br/percursos/biologia/
citologia/metabolismo-energetico/
Todo e qualquer sistema energético que ressintetize ATP sem a presença de oxigênio (O2) 
é classificado como:
a) Aeróbio.
b) Oxidativo.
c) Anaeróbio.
d) Glicolítico.
e) Nenhuma das alternativas anteriores.
Interatividade
Fonte: Google –
Crônicas do Frank.
Todo e qualquer sistema energético que ressintetize ATP sem a presença de oxigênio (O2) 
é classificado como:
a) Aeróbio.
b) Oxidativo.
c) Anaeróbio.
d) Glicolítico.
e) Nenhuma das alternativas anteriores.
Resposta
Fonte: Google –
Dreamstime.
Vias Metabólicas: Sistemas Anaeróbios
Exigem presença de 
enzimas (compostos 
proteicos que regulam 
o ritmo das reações 
individuais)
Vias energéticas 
anaeróbias
Anaeróbio 
alático
Anaeróbio 
lático
Sistema ATP-CP 
ou sistema dos 
fosfagênios
Sistema da 
glicólise anaeróbia
 CP = Fosfocreatina.
 Armazenada nas células musculares (assim como a ATP).
 Ambos contêm grupos fosfato (Pi): fosfatos de alta energia.
 Quando grupo fosfato é removido Liberação de grande quantidade de energia.
 Semelhante ao ATP.
Sistema ATP-CP: Energia Imediata
Sistema ATP-CP: Energia Imediata
A enzima CK (creatina quinase) catalisa a reação 
em que a CP é rompida para liberar energia.
A energia liberada é utilizada para restaurar ATP.
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado).
Liberação de energia
Energia útil
Creatina P
Ligação fosfato
de alta energia
Ligação fosfato
de alta energia
Creatina P
PC C
Creatina
Quinase Creatina P
Pi+
Sistema ATP-CP: Energia Imediata
Energia acoplada bioquimicamente – “Reações acopladas”.
Princípio fundamental da produção metabólica de ATP.
Ressíntese de 
ATP por meio 
da CP
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Pi ADP
Creatina P
Pi P P A
APPP
++
PiC
 Ressíntese imediata possibilita um tempo de trabalho total de poucos segundos.
 Energia para contração muscular no início do exercício.
Esforços de alta intensidade e curta duração ou muita força:
 piques curtos: 50, 100 metros;
 5 ou 6 saltos contínuos;
 exercício com peso para 3 ou 4 RMs, etc. 
Sistema ATP-CP: Energia Imediata
 Enquanto há CP disponível: nível de 
ATP não diminui.
 Após depleção de CP: nível de ATP 
diminui rapidamente.
 Depleção de CP como limitante do 
desempenho em exercícios de alta 
intensidade e curta duração.
Sistema ATP-CP: Energia Imediata
Fonte: Powers & Howley, 2000
100
80
60
40
20
0
%
 d
o
s
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a
lo
re
s
 d
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 r
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p
o
u
s
o
0 2 4 6 8 10 12 14
Tempo (s)
ATP
CP
Alterações da ATP e da creatina fosfato musculares durante 14 segundos de 
esforço muscular máximo (sprinting). Embora a ATP seja utilizada numa 
velocidade elevada, a energia da creatina fosfato é utilizada para sintetizar 
ATP, impedindo que a sua concentração caia. No entanto, na exaustão, tanto 
a concentração de ATP quanto a de creatina fosfato são baixas.
 Outra via anaeróbica de ressíntese de ATP dentro do músculo.
 Envolve a desintegração incompleta do carboidrato (CHO).
 No corpo: todos os CHO são transformados em glicose (açúcar simples).
 Pode ser utilizado imediatamente nesta forma.
 Pode ser armazenado no fígado e músculos como glicogênio para posterior utilização.
 Glicogênio: numerosas moléculas de glicose unidas por 
ligações especiais de O2 (ligações glicosídicas) – fins 
de armazenamento.
 Glicogenólise: quebra dessas ligações para liberação 
de glicose.
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
 Glicose metabolizada parcialmente no citosol (sarcoplasma – líquido intracelular) SEM 
necessidade de O2.
 Via anaeróbica utilizada para transferir energia de ligações de glicose para a união Pi + ADP.
 Principais produtos da glicólise anaeróbica: ácido pirúvico e ácido lático.
 Cada molécula de glicose = 2 ATPs + 2 ácidos pirúvicos ou ácidos láticos.
 Via metabólica mais complexa que ATP-CP:
 Requer 12 reações químicas separadas, porém 
sequenciais, para sua concretização.
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Fonte: Powers & Howley, 
2000 (adaptado).
Glicose
Glicose – 6 – fosfato
Frutose – 6 – fosfato
Frutose – 1.6 – difosfato
Gliceraldeído – 3 – fosfato 
+ dihidroxiacetona fosfato
1
2
3
4
5
Hexoquinase
Fosfoglicose 
isomerase
Fosfofrutoquinase
Aldolase
Triose-fosfato 
isomerase
– 1
– 1
ATP
ADP
ADP
ATP
F
a
s
e
 I
F
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ti
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e
rg
ia
Fase II
Fase de geração de energia
Passos Reação Enzima
Produção 
de ATP
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Gliceraldeído 
– 3 – fosfato
1, 3 difosfoglicerato
3 – fosfoglicerato
2 – fosfoglicerato
fosfoenolpiruvato
Gliceraldeído 
– 3 – fosfato
1, 3 difosfoglicerato
3 – fosfoglicerato
2 – fosfoglicerato
lactato lactato
piruvato piruvato
fosfoenolpiruvato
Produção de ATP = 2
Passos Reação Enzima
Produção 
de ATP
6
7
8
9
10
Gliceraldeído – 3 –
fosfato desidrogenase
+ 2
NAD
NADH
F
a
s
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 I
I
F
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s
e
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 g
e
ra
ç
ã
o
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n
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rg
ia
11
Fosfoglicerato quinase
Fosfoglicerato-mutase
Enolase
Piruvato quinase
Lactato desidrogenase
+ 2
ADP
ATP
ADP
ATP
H2O
2H+ 2H+
NADH
NAD
NAD
NADH
ADP
ATP
H2O
ADP
ATP
ADP
ATP
NADH
NAD
Fonte: Powers & Howley, 
2000 (adaptado)
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Fonte: Powers & Howley, 2000
Fase de investimento de energia
• Primeiras 5 reações;
• ATP armazenada utilizada para formar fosfatos de 
açúcar (2 ou 1 ATP no início da via);
• Adição de Pi (fosforilação) à glicose e frutose-6-fosfato.
Fase de geração de energia
• 5 últimas reações;
• Produzidas 2 ATP em cada uma das 2 reações 
separadas no final da via;
• Ganho de 2 (glicose) ou 3 (glicogênio) ATPs **.
2 fases:
2 ATP 
necessárias
Glicose
2 NADH 
produzidas
4 ATP 
produzidas
2 piruvatos 
ou 
2 lactatos
1
Fase de 
investimento 
de energia
2
Fase de 
geração
de energia
Produção:
Entrada Saída
1 glicose 2 piruvatos ou 2 lactatos
2 ADP 2 ATP
2 NAD 2 NADH
Fosforilase (PHOS)
Produção de ATP a 
partir do glicogênio.
Conversão 
do glicogênio 
(1ª reação) para 
Glicose 1-fosfato.
Hexoquinase 
(HK)
Início quando 
produção parte 
da glicose.
Conversão da 
glicose para 
Glicose 6-fosfato.
Gasto de 1 ATP.
Fosfofrutoquinase 
(PFK)
Uma das 
principais enzimas 
reguladoras.
Conversão da 
Frutose 6-fosfato 
em Frutose 
1,6-difosfato.
Gasto de 1 ATP.
Limita a velocidade 
e controla fluxo de 
precursores da via 
(“guardião”).
Permite início da 
fase de geração 
de energia.
Piruvatoquinase (PK)
Fase final da via.
Transformação de 
Fosfoenolpiruvato 
em Piruvato.
Ressíntese 
de 2 ATP.
Lactato desidrogenase 
(LDH)
Responsável 
pela reação 
Piruvato – Lactato.
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Principais enzimas 
reguladoras e 
limitantes da via.
 Produção de ATP em curto prazo:
 Apenas carboidratos como 
combustível (degradação parcial).
 Resulta na formação de ácido lático, 
relacionado à fadiga muscular.
 Não requer a presença de O2.
 Energia suficiente para ressíntese de 
poucas moléculas de ATP.
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Ácido Lático
2 ou 3 ATP
Glicogênio
Glicose
Ácido 
Pirúvico
Sem O2H+
 Esforços de alta intensidade, alta velocidade e/ou que exijam muita força por um período 
maior que 10 ou 15 segundos - potência máxima entre 1 e 3 minutos:
 corridas de 200, 400, 800 metros;
 natação 100 m;
 15 saltos contínuos;
 exercício com peso para 6 a 15 RMs, etc.
Sistema Glicolítico Anaeróbio: Energia em Curto Prazo
Analisando-se duas provas no Campeonato Mundial de Atletismo, os 100 m rasos e os 800 m 
rasos, podemos afirmar que o sistema energético predominante nos atletas de cada uma 
dessas provas é, respectivamente:
a) Aeróbio e anaeróbio.
b) Glicolítico anaeróbio e oxidativo.
c) ATP-CP e oxidativo.
d) ATP-CP e glicolítico anaeróbio.
e) Nenhuma das alternativas anteriores.
Interatividade
Fonte: Google –
Crônicas do Frank.
Analisando-se duas provas no Campeonato Mundial de Atletismo, os 100 m rasos e os 800 m 
rasos, podemos afirmar que o sistema energético predominante nos atletas de cada uma 
dessas provas é, respectivamente:
a) Aeróbio e anaeróbio.
b) Glicolítico anaeróbio e oxidativo.
c) ATP-CP e oxidativo.
d) ATP-CP e glicolítico anaeróbio.
e) Nenhuma das alternativas anteriores.
Resposta
Fonte: Google –
Dreamstime.
 Produção de ATP na presença de O2;
 Ocorre no interior da mitocôndria.
Envolve a interação de 2 vias metabólicas cooperativas:
 Ciclo de Krebs;
 Cadeia de Transporte de Elétrons.
Sistema Aeróbio: Energia em Longo Prazo
 Ciclo de Krebs: Término da oxidação (remoção de H+) dos CHO, AGL ou AA.
 NAD ou FAD como transportadores de H+;
 Importância da remoção H+: elétrons do H carregam energia potencial dos alimentos;
 Pode ser utilizada na Cadeia de Transporte de Elétrons para ressíntese de ATP;
 O2: aceptor final de H
+ da cadeia.
 Produção aeróbica de ATP = fosforilação oxidativa.
 1 molécula de glicogênio 
CO2 e H2O = energia para 38 a 39 ATP.
Sistema Aeróbio: Energia em Longo Prazo
Sistema Aeróbio: Energia em Longo Prazo
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Citoplasma
Membrana mitocondrial
Interior da mitocôndria
Cadeia de 
Transporte 
de Elétrons
ADP
H2O
2H+, ½O2
Degradação 
proteica
Glicólise Degradação de 
triglicerídeos
(lipólise)
Aminoácidos Piruvato Ácidos graxos
CO2
e-
Acetil-CoA
e-e-
CO2, NH2
e-
e-
e-
e-
Oxaloacetato Citrato
IsocitratoMalato
Fumarato
Succinato Succinil-CoA
α-Cetoglutarato
CO2
CO2
Ciclo de 
Krebs
Redução dos 
transportadores de elétrons
NADH FADH2
ATP
E
s
tá
g
io
 1
E
s
tá
g
io
 2
Estágio 3
Sistema Aeróbio: Energia em Longo Prazo
1.1- Geração de uma 
molécula fundamental com 
2 carbonos: o acetil-CoA.
Produção aeróbica de ATP:
3 estágios
1.3- Processo de fosforilação 
oxidativa (formação de ATP) na 
Cadeia de Transporte de 
Elétrons (cadeia respiratória).
1.2- Oxidação (retirada de íon) 
do acetil-CoA no Ciclo de Krebs.
Sistema Aeróbio: Degradação de Substratos e Geração de Acetil-CoA
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Citoplasma
Membrana mitocondrial
Interior da mitocôndria
Cadeia de 
Transporte 
de Elétrons
ADP
H2O
2H+, ½O2
Degradação 
proteica
Glicólise Degradação de 
triglicerídeos
(lipólise)
Aminoácidos Piruvato Ácidos graxos
CO2
e-
Acetil-CoA
e-e-
CO2, NH2
e-
e-
e-
e-
Oxaloacetato Citrato
IsocitratoMalato
Fumarato
Succinato Succinil-CoA
α-Cetoglutarato
CO2
CO2
Ciclo de 
Krebs
Redução dos 
transportadores de elétrons
NADH FADH2
ATP
E
s
tá
g
io
 1
E
s
tá
g
io
 2
Estágio 3
Sistema Aeróbio: Degradação de Substratos e Geração de Acetil-CoA
SUBSTRATOS
Carboidratos
(degradação completa – Glicólise Aeróbica)
Lipídios
Proteínas
Sistema Aeróbio: Degradação de Substratos e Geração de Acetil-CoA
Glicose
aeróbica
Glicogênio
Glicose
Ácido 
pirúvico
Oxigênio 
suficiente
ADP + Pi
ATP
ATPCO2 + H2O +
Glicose
anaeróbica
Glicogênio
Glicose
Ácido 
pirúvico
Oxigênio 
insuficiente
ADP + Pi
ATP
Ácido lático
Acyl-CoA
Acyl-CoA
dehydrogenase
FAD
FADH2
trans-2-Enoyl-CoA
Enoyl-CoA
hydratase
3-Hydroxyacyl-CoA
3-Hydroxyacyl-CoA
dehydrogenase
beta-Ketoacyl-CoA
beta-Ketoacyl-CoA
thiolase
H2O
NAD+
NADH + H+
CoASH
Acetyl-CoA
Acetyl-CoA
(2 C Atoms Shorter)
Continue transiting
through beta-oxidation
until 2 Acetyl-CoA
molecules are produced.
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Sistema Aeróbio: Degradação de Substratos e Geração de Acetil-CoA
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Alanina
Glicose
α-cetoglutarato
glutamato
NH4+
ureia
Alanina
Piruvato
Alanina
aminotransferase
Glicose
Glico-
neogênese
Músculo Alanina
Glicose Piruvato
Alanina
aminotransferase
α-cetoglutarato
glutamato
NH4+
aminoácidos
Proteínas 
musculares
Fígado
CO2
Cabamoil
Fosfato
NH3
α-cetoglutarato
α-cetoácido Aminoácido
α-CetoglutaratoGlutamato
Oxalacetato
CitrulinaOrnitina
Ureia
Arginina Argininosuccinato
Ciclo 
da 
ureia
Fumarato
Fumarato
Malato
Oxalacetato
Citrato
Isocitrato
α-cetoglutarato
Succinil-CoA
Succinato
Ciclo 
de 
Krebs
NH3
Aspartato
Sistema Aeróbio: Ciclo de Krebs
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Citoplasma
Membrana mitocondrial
Interior da mitocôndria
Cadeia de 
Transporte 
de Elétrons
ADP
H2O
2H+, ½O2
Degradação 
proteica
Glicólise Degradação de 
triglicerídeos
(lipólise)
Aminoácidos Piruvato Ácidos graxos
CO2
e-
Acetil-CoA
e-e-
CO2, NH2
e-
e-
e-
e-
Oxaloacetato Citrato
IsocitratoMalato
Fumarato
Succinato Succinil-CoA
α-Cetoglutarato
CO2
CO2
Ciclo de 
Krebs
Redução dos 
transportadores de elétrons
NADH FADH2
ATP
E
s
tá
g
io
 1
E
s
tá
g
io
 2
Estágio 3
Sistema Aeróbio: Ciclo de Krebs
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Malato
desidrogenase
Aminoácidos Piruvato Ácidos graxos
CO2
Acetil-CoA
Oxaloacetato Citrato
IsocitratoMalato
Fumarato
Succinato Succinil-CoA
α-Cetoglutarato
CO2
CO2
CoA
Citrato 
sintase
Aconitase
Fumarase
Isocitrato
desigrogenase
Succinil-CoA
sintetasse
α-Cetoglutarato
desigrogenase
NADH
NAD+
FADH
FAD
NAD+
NADH
NAD+
NADH
Pi
GDPGTP
ATPADP
Produção:
NADH = 3
FADH = 1
 Entrada exige preparação de molécula com 2C: o acetil-CoA.
 Obtido a partir de CHO, gorduras ou proteínas;
Reações de natureza cíclica:
 Piruvato (3C) Acetil-CoA (2C) + Oxaloacetato (4C) = Citrato (6C).
 Série de regenerações para regenerar Oxaloacetato e 2 CO2 e recomeçar a via.
Sistema Aeróbio: Ciclo de Krebs
 Ocorrência de eventos importantes e que nos interessam:
1. Produção de dióxido de carbono (CO2).
2. Ocorrem oxidações e reduções.
3. Produção de ATP a partir de composto semelhante (GTP).
Sistema Aeróbio: Ciclo de Krebs
Sistema Aeróbio: Cadeia de Transporte de Elétrons
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
Citoplasma
Membrana mitocondrial
Interior da mitocôndria
Cadeia de 
Transporte 
de Elétrons
ADP
H2O
2H+, ½O2
Degradação 
protéica
Glicólise Degradação de 
triglicerídeos
(lipólise)
Aminoácidos Piruvato Ácidos graxos
CO2
e-
Acetil-CoA
e-e-
CO2, NH2
e-
e-
e-
e-
Oxaloacetato Citrato
IsocitratoMalato
Fumarato
Succinato Succinil-CoA
α-Cetoglutarato
CO2
CO2
Ciclo de 
Krebs
Redução dos 
transportadores de elétrons
NADH FADH2
ATP
E
s
tá
g
io
 1
E
s
tá
g
io
 2
Estágio 3
 Desintegração total do glicogênio e outros nutrientes: H2O
 H+ e elétrons (Ciclo de Krebs) + O2 (respiração)
 Série de reações para que isso aconteça = Cadeira de Transporte de Elétrons (CTE) ou 
Sistema de Transporte de Elétrons (STE) ou Cadeira Respiratória.
 Transporte por FAD e NAD.
4H+ + 4e- + O2 2H2O
 Citocromo: carregadores de elétrons ao longo da cadeia.
 Compostos por ferro (Fe).
 H+ + 4e- transferidos de nível de energia mais alta para 
mais baixa (modificações reversíveis no estado do ferro).
Sistema Aeróbio: Cadeia de Transporte de Elétrons
Sistema Aeróbio: Cadeia de Transporte de Elétrons
Fonte: Powers & Howley, 2000 (adaptado)
NAD
NADH + H+S
S―H2
2H+
2e-
ADP + Pi
ATP
FADH
FAD
Oxidada
Reduzida
CoQ
Fe++
Fe+++
Citocromo b
2e-
ADP + Pi
ATP
Fe++
Fe+++
Citocromo c1 e c
Fe++
+
Fe++
Citocromoa
2e-
ADP + Pi
ATP
Fe++
Fe+++
Citocromo a3
2e-
2H+
+ ½ O2
H2O
 Fosforilação oxidativa: O2 é essencial.
 Para continuação da formação de ATP, é preciso que haja oxigênio para se combinar com 
o hidrogênio e formar H2O.
 Papel importante do ferro (Citocromo) – deficiência implica em pouca energia / letargia;
 Maior parte dos ATP = proveniente da CTE.
Sistema Aeróbio: Cadeia de Transporte de Elétrons
São os principais fornecedores de energia durante:
 O repouso;
 Exercícios prolongados e/ou de menor intensidade.
Sistema Aeróbio: Energia em Longo Prazo
Vias Metabólicas: “Continuum” Energético
Fonte: PDS Academy. (adaptado)
The Energy ContinuumATP-PC
Lactic Acid
Aerobic
%
 o
f
e
n
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rg
y
 s
u
p
p
li
e
d
10 secs 1 min 3 mins
Com base no conteúdo da aula, analise e identifique a única afirmativa incorreta sobre as vias 
metabólicas.
a) A produção de ATP via sistema anaeróbico alático não gera ácido lático, enquanto através 
do sistema anaeróbico lático há a produção desse ácido.
b) Carboidratos, lipídios e proteínas podem ser utilizados pelo sistema oxidativo.
c) Para entrar no Ciclo de Krebs, os substratos devem ser degradados a Acetil-CoA.
d) Na glicólise anaeróbia ocorre a degradação total dos carboidratos.
e) A maior parte dos ATPs gerados no sistema oxidativo é proveniente 
da cadeia respiratória.
Interatividade
Fonte: Google –
Crônicas do Frank.
Resposta
Com base no conteúdo da aula, analise e identifique a única afirmativa incorreta sobre as vias 
metabólicas.
a) A produção de ATP via sistema anaeróbico alático não gera ácido lático, enquanto através 
do sistema anaeróbico lático há a produção desse ácido.
b) Carboidratos, lipídios e proteínas podem ser utilizados pelo sistema oxidativo.
c) Para entrar no Ciclo de Krebs, os substratos devem ser degradados a Acetil-CoA.
d) Na glicólise anaeróbia ocorre a degradação total dos carboidratos.
e) A maior parte dos ATPs gerados no sistema oxidativo é proveniente 
da cadeia respiratória.
Fonte: Google –
Dreamstime.
ATÉ A PRÓXIMA!