LI - Bioenergética - Conceitos e vias aeróbicas e anaeróbicas Flashcards
O que é a bioenergética? (como ciência e processo em sí)
- Ciência que estuda as alterações energéticas que acompanham as reações bioquímicas que ocorrem nos sistemas biológicos.
– Bioenergética: Todas as células possuem vias metabólicas capazes de converter nutrientes alimentares (gorduras, proteínas e carboidratos) em uma forma de energia biologicamente utilizável.
Qual é o objetivo da bioenergética?
Explicar como a célula obtém, armazena e mobiliza a energia.
Compreender o metabolismo e as reações enzimáticas.
Milhares de reações químicas ocorrem por todo organismo
a cada minuto do dia.
Coletivamente, essas reações são denominadas metabolismo (conjunto de reações celulares que ocorrem no corpo) que, inclui vias metabólicas que resultam na síntese de moléculas (Reações Anabólicas), assim como na degradação de moléculas (Reações Catabólicas)
Quais são os 3 tipos de reações químicas celulares?
- Reações endergônicas: energia é adicionada aos
reagentes antes que a reação prossiga - As reações
químicas ocorrem quando os reagentes possuem energia
suficiente para prosseguir a reação - Reações exergônicas: Energia é liberada como resultado
do processo químico - Reações acopladas: São reações ligadas com a liberação
de energia livre de uma reação sendo utilizada para
desencadear uma segunda reação – As reações que
liberam energia estão acopladas às reações que exigem
energia
Quais as características das reações exergônicas?
- Reações exergônicas: Energia é liberada como resultado
do processo químico
Quais as características das reações endergônicas?
- Reações endergônicas: energia é adicionada aos
reagentes antes que a reação prossiga - As reações
químicas ocorrem quando os reagentes possuem energia
suficiente para prosseguir a reação
Quais as características das reações acopladas?
- Reações acopladas: São reações ligadas com a liberação
de energia livre de uma reação sendo utilizada para
desencadear uma segunda reação – As reações que
liberam energia estão acopladas às reações que exigem
energia
O que é energia de ativação?
Energia de Ativação: Energia necessária para iniciar
reações químicas
Onde fica armazenada a energia das moléculas/substâncias?
- A transferência de energia no corpo ocorre por meio da
liberação da energia contida em ligações químicas de
várias moléculas - As ligações químicas que contêm quantidade
relativamente elevada de energia potencial – “Ligações
de Alta Energia”
A velocidade das reações químicas celulares é regulada
por catalisadores - Enzimas (proteínas). A ação das enzimas podem alterar o resultado final da reação?
- As enzimas não fazem com que a reação ocorra, não
alteram seu resultado final - regulam a velocidade da
reação
O que são os sítios ativos presentes nas enzimas? Após a reação, as enzimas também sofrem alteração permanente?
- Enzimas possuem saliências e sulcos característicos –
Sítios Ativos – Enzima específica liga-se a uma molécula
reagente particular (Substrato)
(Complexo Enzima-Substrato – Dissociação da enzima e
do produto)
- As enzimas permanecem inalteradas após o fim da reação
Carboidratos, gorduras e proteínas - fontes de energia
necessária para a manutenção das atividades celulares no
repouso e durante o exercício.
Durante o exercício quais são as fontes principais de energia?
No exercício – gordura e carboidrato são os principais
nutrientes utilizados para obter energia
– proteínas contribuem com uma pequena quantidade da energia total utilizada
Carboidratos
* São compostos por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio
* Fonte de energia rapidamente disponível: 01 grama de
carboidrato fornece cerca de 4Kcal de energia
* Três formas: monossacarídeos, dissacarídeos e
polissacarídeos
Caracterize de forma geral os 3 tipos de carboidratos.
- Monossacarídeos (Açúcares simples): glicose e frutose
- Dissacarídeos (Combinação de 02 monossacarídeos): sacarose (glicose + frutose), maltose (02 glicose), lactose (glicose + galactose)
- Polissacarídeos (Carboidratos complexos, 03 ou +
monossacarídeos): amido, glicogênio, celulose
Glicogênio:
* Termo utilizado para os polissacarídeos estocados no
tecido animal
* Sintetizado no interior das células pela ligação das
moléculas de glicose
* As células armazenam glicogênio para utilizar o
carboidrato como fonte de energia
Quais órgãos/tecidos armazenam o glicogênio no corpo humano? Qual a diferença entre a finalidade final do glicogênio nesses diferentes locais?
Fibras musculares e Fígado: glicogênio é armazenado
(estoque relativamente pequeno, depletado em poucas
horas, síntese é contínua)
Exercício:
Células musculares transformam o glicogênio em glicose
(Glicogenólise) e a utilizam como fonte de energia para a
contração muscular
No fígado: glicose livre é liberada na corrente sanguínea e
transportada aos tecidos por todo o organismo
Gorduras:
* Os mesmos elementos químicos dos carboidratos,
porém com maior relação entre o carbono e o oxigênio
* Gordura armazenada é um combustível ideal para o
exercício prolongado (por conter grande quantidade de
energia por unidade de peso – 01 grama de gordura =
9Kcal de energia – dobro do conteúdo energético dos
carboidratos e proteínas)
* 04 grupos: ácidos graxos, triglicerídeos, fosfolipídeos
e esteróides
Qual a importância dos ácidos graxos no metabolismo energético? Em que forma são armazenados? São armazenados apenas no tecido adiposo?
Ácidos Graxos:
* Tipo de gordura mais utilizada pelas células musculares
como fonte de energia
* São armazenados no corpo como triglicerídeos
* Triglicerídeos são armazenados principalmente nas células
adiposas (também são armazenados no músculo
esquelético)
* No exercício os triglicerídeos são quebrados (Lipólise) –
os ácidos graxos são usados como substratos energéticos
pelo músculo e outros tecidos
Proteínas:
* Conjunto de aminoácidos – ligações peptídicas
* 01 grama de proteína – 04Kcal de energia
* As proteínas podem contribuir com a energia para o
exercício de duas maneiras. Quais são?
O aminoácido pode ser convertido em glicose no fígado
–> glicogênio –> glicogênio hepático degradado –> glicose
O aminoácido pode ser convertido em intermediário
metabólico (que pode participar diretamente da
bioenergética) nas células musculares
*Aminoácidos glicogênicos: todos os 20 (essenciais e não essenciais) EXCETO a lisina e leucina, que são apenas cetogênicos
Fosfatos de Alta Energia:
* ATP (Adenosina Trifosfato): fonte imediata de energia
para a contração muscular
* ADP + Pi (unidos utilizando a energia liberada na quebra
dos nutrientes) = ATP
* ATP= ADP + Pi + energia
* Reações acopladas
- As células musculares armazenam ATP em quantidade
limitada
* Porém o exercício muscular exige suprimento contínuo de
ATP para fornecer energia para a contração muscular
- As células musculares podem produzir ATP por três vias.
Quais são?
Vias anaeróbicas (sem O2):
- Degradação da creatina
fosfato
- Degradação da glicose ou do glicogênio
(Glicólise)
Via aeróbica (com O2):
- Formação Oxidativa ATP
Produção Anaeróbica de ATP
Glicólise
* Os hidrogênios são removidos dos substratos nutricionais
e transportados por moléculas transportadoras (NAD E
FAD)
* NAD (Nicotinamida adenina dinucleotídeo)
* FAD (flavina adenina dinucleotídeo)
* Glicólise - NAD: Transporta H+
* NAD + H+ = NADH
* Como restaurar o NAD (que precisa estar disponível na célula para que a glicólise prossiga)? (possíveis vias de acordo com a presença de oxigênio ou não)
- Se houver oxigênio suficiente disponível, o hidrogênio da NAD pode ser lançado para o interior da mitocôndria das células e contribuir para a produção aeróbica de ATP
- Se o oxigênio não estiver disponível para aceitar o hidrogênio o ácido pirúvico (produto da glicólise) pode aceitá-lo para formar o ácido láctico (enzima lactato desidrogenase)
Produção Aeróbica de ATP
* Ocorre no interior das mitocôndrias
* Interação de duas vias metabólicas:
o Ciclo de Krebs
o Cadeia de transporte de elétrons
Ciclo de Krebs
Nutrientes (carboidratos, gorduras e proteínas) são
degradados
* Degradação proteica: aminoácidos
* Glicólise: piruvato
* Lipólise: ácidos graxos
↓
* Acetil –CoA (molécula com 02 carbonos)
- 01 molécula de Glicose → 02 moléculas Piruvato → 02
moléculas de Acetil-CoA - A principal função do Ciclo de Krebs é remover
hidrogênios e a energia associada - A cada volta do Ciclo de Krebs são formadas 03
moléculas de NADH e 01 FADH - Essa energia produzida no Ciclo de Krebs é levada à
cadeia de transporte de elétrons para formar energia - O Ciclo de Krebs completa a oxidação dos
carboidratos, gorduras ou proteínas e fornece
elétrons que são passados pela cadeia de
transporte de elétrons a fim de fornecer energia à
produção aeróbica de ATP
Cadeia de Transporte de Elétrons (Cadeia Respiratória ou
Cadeia do Citocromo)
- A produção aeróbica de ATP é possível graças a um
mecanismo que usa a energia potencial disponível nos
transportadores de hidrogênio (NADH e FADH) para
transformar o ADP em ATP - Os elétrons removidos dos átomos de hidrogênio são
passados por uma série de transportadores de elétrons
conhecidos como citocromos - Durante a passagem de elétrons pela cadeia de
citocromos é liberada energia para a formação de ATP - No final da cadeia de transporte de elétrons, o oxigênio
aceita os elétrons que são passados e se combina com o
hidrogênio para formar água - Se não houver oxigênio disponível para aceitar esses
elétrons, a fosforilação oxidativa não é possível e a
formação de ATP na célula deve ocorrer por meio de
metabolismo anaeróbico - O oxigênio é o aceptor final de hidrogênios
