BIOENERGÉTICA Prof. Carnevali - Prof. Luiz Carlos Carnevali Junior

UNIVERSIDADE GAMA FILHO
PÓS-GRADUAÇÃO Nível: LATU SENSU
Fisiologia e treinamento aplicados as atividades de academias e clubes
“PRINCIPIOS DE BIOENERGÉTICA
APLICADOS A ACADEMIAS”
Ms e Drd. Luiz Carlos Carnevali
[email protected]
Inorgânica ou Mineral
QUÍMICA
Naturais
Orgânica
Sintéticos
BIOLOGIA
Bioquímica
ELEMENTOS QUÍMICOS
- CARBONO (C)
- HIDROGÊNIO (H)
- OXIGÊNIO (O)
- NITROGÊNIO (N)
ESSES ELEMENTOS QUÍMICOS DÃO ORIGEM AS
BIOMOLÉCULAS
ELEMENTOS QUÍMICOS
BIOMOLÉCULAS
•
•
•
•
CARBOIDRATOS
LIPÍDIOS
PROTEÍNAS
NUCLEOTÍDEOS (ATP AMPc, NAD,
FAD DNA e RNA )
BIOMOLÉCULAS
CARBOIDRATOS
• Composição: Carbono – Oxigênio –
HIdrogênio
• GLICOSE: C6H12O6
• GLICOGÊNIO: Várias moléculas de
glicose
CARBOIDRATOS
• MONOSSACARÍDEOS
• DISSACARÍDEOS
• POLISSACARÍDEOS
• São classificados pela quantidade de
carbono na molécula
CARBOIDRATOS
•
•
•
•
Monossacarídeos:
Glicose
Frutose (frutas)
Galactose (lactose quebrada)
CARBOIDRATOS
•
•
•
•
Dissacarídeos:
Sacarose (açucar da cana)
Maltose (amido quebrado)
Lactose (leite)
CARBOIDRATOS
• Polissacarídeos:
• Amido (tubérculos)
• Glicogênio : estocado e produzido por
células do :
• Fígado (reserva solidária)
• Músculo (reserva egoísta)
CARBOIDRATOS
Monossacarídeos
• Glicose
• Frutose
• Galactose
Dissacarídeos
• Maltose
• Sacarose
• Lactose
Polissacarídeos
VEGETAL
• Amido
• Celulose
ANIMAL
• Glicogênio
LIPÍDIOS
• Composição: Carbono –hidrogênio e
oxigênio
• Palmitoil: C16H32O6 (desequilíbrio entre
carbono e oxigênio exigindo mais O2 para
quebrar suas moléculas
• Saturados (fonte animal)
• Insaturados (fonte vegetal )
ÁCIDOS GRAXOS
SATURADOS
1. Não possuem duplas ligações;
2. São geralmente sólidos à temperatura ambiente;
3. Gorduras de origem animal são geralmente ricas
em ácidos graxos saturados.
ÁCIDOS GRAXOS
INSATURADOS
1. Possuem uma ou mais duplas ligações;
são mono ou poliinsaturados;
2. geralmente líquidos à temperatura ambiente;
3. a dupla ligação, quando ocorre em um ác. graxo
natural, é sempre do tipo "cis". A hidrogenação industrial leva
à formação de isômeros trans;
4. óleos de origem vegetal: ricos em ácidos graxos insaturados;
5. mais de uma dupla ligação: sempre separadas por pelo
menos 3 carbonos, nunca são adjacentes nem conjugadas.
CADEIA DE ÁCIDOS
GRAXOS
• CURTA: 2-6 carbonos (reveste
intestino)
• MÉDIA: 6 A 12 carbonos (TCM)
• LONGA: 12 a 18 carbonos
• MUITO LONGA: acima de 18
carbonos
AMINOÁCIDOS
• Composição: Carbono- hidrogênio –
oxigênio – nitrogênio
• Essenciais
• Não essenciais
• Peptídeo (2 a 9 aminoácidos na cadeia)
• Polipeptídeo (10 a 100 aminoácidos)
• Proteína (mais de 100 aminoácidos)
PROTEÍNAS
AMINOÁCIDOS:
classificação cadeia lateral
• Não Polar
• Polar
• Básica
• Ácida
Bases púricas
Adenina
guanina
Bases pirimídicas
citosina
Timina
Uracila
ENERGIA
ENERGIA: Capacidade de realização
de trabalho
ENERGIA
ANABOLISMO X
CATABOLISMO
CONDENSAÇÃO X HIDRÓLISE
ENERGIA DE ATIVAÇÃO
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA:
Alimento-ATP e ATP/Necessidade celular
ATP
Como as cé
células obtêm energia (ATP) da comida?
NUTRIENTES
e
ADP + Pi = ATP
ENZIMAS
Proteínas que regulam as vias metabólicas
das células. Elas não fazem com que a
reação ocorra, mas regulam a velocidade
desta reação.
AS ENZIMAS DIMINUEM A ENERGIA DE ATIVAÇÃO
DAS REAÇÕES QUÍMICAS QUE CATALIZAM
Como funcionam as enzimas?
ENZIMAS
SÍTIOS DE LIGAÇÃO
INIBIÇÃO COMPETITIVA
INIBIÇÃO COMPETITIVA
INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA
ATIVAÇÃO ALOSTÉRICA DE ENZIMAS
ATIVAÇÃO ALOSTÉRICA DE ENZIMAS
REGULAÇÃO ALOSTÉRICA: INIBIÇÃO
CLASSIFICAÇÃO ENZIMAS
TRANSFERÊNCIA DE ENERGIA:
Alimento-ATP e ATP/Necessidade celular
ATIVIDADE ENZIMÁTICA
•
•
•
•
•
MODULADORES
PH
TEMPERATURA
INIBIÇÃO ATIVIDADE (saturação)
DIMINUIÇÃO NA TRANSCRIÇÃO E
TRADUÇÃO (pode ou não estar
relacionado)
MODULADORES
ATIVAÇÃO PROTEOLÍTICA
• Remoção de uma o
mais partes da
PROENZIMAS
inativas , tornandoas ENZIMAS
ativas (hormônios
protéicos e enzimas
digestórias)
• “PH E TEMPERATURA
QUEBRAM LIGAÇÕES
INTRAMOLECULARES E
DESNATURAM PROTEÍNAS…..”
PH E TEMPERATURA
• O PH tem
influência direta
na atividade
máxima
enzimática
SISTEMA ANAERÓBIO ALÁTICO
CONCENTRAÇÃO DE CP,
CREATINA e ATP em MIÓCITOS
G
L
I
C
Ó
L
I
S
E
GLICÓLISE:
1a etapa
GLICÓLISE:
2a etapa
ÁCIDO LÁTICO: Síntese
SÍNTESE DE ÁCIDO LÁTICO: LDH
NADH/H+
... dentro da célula
LDH
O
||
H3C– C – C
O
OH
Ác. Pirúvico
(cetoácido)
OH
|
H3C– C – C
|
H
O
OH
Ác. Lático
Ác. 2-hidroxi-propanóico
... dentro da célula
OH
O
|
H3C– C – C
|
OH
H
Ácido lático
OH
O
|
H3C– C – C
|
OK
H
Lactato
de Potássio
+
e
KHCO3Bicarbonato
de Potássio
(tampão
celular)
=
H2O
H2CO3
Ácido
Carbônico
CO2
...porém no sangue...
OH
|
H3C– C – C
|
H
O
OK
+
NaHCO
3
Lactato
de Potassio
OH
|
H3C– C – C
|
H
O
ONa
e
HCO
3
+
K+
cél. musc.:
Bomba
Na+/K+
TAMPONAMENTO DE LACTATO
c
é
l C H O + KHCO → KC H O + H CO
3 6 3
3
3 5 3
2
3
u
l
a
Transportadores
de Kla: compatíveis
com K+
s
a
n
g
u
e
H2O
CO2
KC3H5O3 + NaHCO3 → NaC3H5O3 + K + HCO-3
• fígado
• coração
cél. musc.:
Bomba
Na+/K+
sangue
GLICÓLISE
e seus produtos
REDUÇÃO e OXIDAÇÃO:
Efeito REDOX
OXIDAÇÃO: perda de elétrons
REDUÇÃO: ganho de elétrons
EFEITO REDOX
CICLO DE CORI
CICLO DE CORI
CICLO DE CORI
w3e
ATIVIDADE MAXIMA DA ENZIMA
CITRATO SINTASE GASTRO
Sugden et al. 2001
PPAR α e Complexo Piruvato desidrogenase
Sugden et al. 2001
CADEIA RESPIRATÓRIA: NAD
Cadeia Transportadora de Elétrons
CADEIA DE
TRANSPORTE DE
ELÉTRONS
CADEIA RESPIRATÓRIA: FAD
ATP-SINTASE
ATP-Sintase:
Ação
FOSFORILAÇÃO
OXIDATIVA
PROTEÍNAS DESACOPLADORAS
+
H+ H
H+
+
+
+H
+ H
H
H
+
H
+
+
H+ H H+ H
+
H+ H
H+ H+ H+
H+
e-
H+ H+
H+
H+
H+
O2
H+
H+
+
H+ H
H+
Termogenina H+
H+
H2O
H+ H+
H+
H+
ADP
+
H+ H
ATP
sintetase
H+
ATP
•Quoeficiente
respiratório
“QR”
QUOCIENTE RESPIRATÓRIO: QR = VCO2
VO2
Carboidrato: C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O
Lipídeo: C16H32O2 + 23 O2 → 16 CO2 + 16 H2O
Proteína: C72H112N2O22 + 77 O2 → 63 CO2 + 38 H2O
+ SO3 + 9 CO(NH2)2
QR: PORCENTAGEM DE METABOLIZAÇÃO DE
CARBOIDRATOS e LIPÍDIOS
QR
em
EXERCÍCIO
EXERCÍCIO e
Contribuição dos Nutrientes energéticos
QR em Exercício
CARBOIDRATO, LIPÍDEO E TREINAMENTO