Wanda Carla Conde Rodrigues

Apresentação em tema: "Wanda Carla Conde Rodrigues"— Transcrição da apresentação:

1 Wanda Carla Conde Rodrigues
Bioenergética Wanda Carla Conde Rodrigues

2 Energia Estado dinâmico que se relaciona a uma mudança
Há manifestação de energia quando ocorre uma mudança

3 “Não se mede energia mas sim o fenômeno que ela produz”
Do ponto de vista científico é a “capacidade de realizar trabalho” “Não se mede energia mas sim o fenômeno que ela produz”

4 Formas de energia Nuclear Elétrica Química Mecânica Luminosa térmica

5 1ª lei da termodinâmica:
“A energia não é criada nem destruída, más sim transformada de uma forma para outra sem ser esgotada” Princípio imutável de conservação de energia. W.O. Atwater, 1890. “∆Є = q – w” Variação de energia Calor Trabalho

6 Exemplo: A galera empurra o carro: Quebra do ATP; (energia química)
Contr.muscular; (energia mecânica) Posto mais próximo 20 KM...

7 Ciclo energético biológico
Sol nutri árvore; árvore nutri perrnalonga; pernalonga nutri caçador; caçador vai tomar um bronze

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9 Energia Potencial e energia Cinética
Constituem a energia total de um sistema Nem sempre a energia potencial é liberada para gerar movimento... Algumas vezes a energia potencial de uma substância é liberada para aumentar a energia potencial de outra...

10 Liberação e conservação de energia: Processo exergônico
Descreve qualquer processo físico ou químico que resulte na liberação de energia para o meio ambiente. (processo descendente) Em nosso corpo, para a realização de trabalho biológico.

11 Exemplo: Contração muscular:
A energia química contida na molécula de ATP é liberada na quebra da ligação do fosfato, possibilitando o deslizamento dos miofilamentos de actina e miosina Portanto, o ATP perdeu energia para o ambiente muscular.

12 Liberação e conservação de energia: Processo endergônico
Descreve os processos químicos que armazenam energia livre para trabalho biológico (processo ascendente).

13 Exemplo: A fosforilação da glicose para o armazenamento no músculo esquelético sob a forma de glicogênio muscular A energia liberada pela quebra do ATP é armazenada na ligação da glicose com o fosfato.

14 2ª lei da termodinâmica (entropia)
“A transferência de energia potencial em qualquer processo espontâneo prossegue sempre em uma direção que reduz a capacidade de realizar trabalho”

15 Exemplo: Lanterna: A energia eletroquímica armazenada dentro das pilhas se degrada lentamente, mesmo quando a lanterna não está sendo utilizada.

16 Trabalho biológico nos seres humanos
Trabalho mecânico: O movimento gerado pela ação dos músculos sobre o esqueleto. Trabalho químico: A atividade metabólica constante das células com o intuito de restabelecer a homeostase. Trabalho de transporte: o transporte ativo das substâncias contra o seu gradiente de concentração.

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18 Energia livre A energia livre em nosso corpo está na forma de energia química, ou seja ligações químicas. As ligações químicas se originam do choque entre moléculas formando então reações químicas.

19 Enzimas A enzima é um grande catalisador protéico que acelera o ritmo das reações químicas. “O ritmo de uma reação catalisada pode ser de 106 a 1020 vezes mais rápida que uma reação não-catalisada sob condições semelhantes”

20 Exemplo: A digestão de um simples desjejum sem a ação enzimática poderia levar 50 anos! Imaginem a feijoada que vocês vão comer daqui a pouco!!!!

21 Ação da enzima

22 Fatores que afetam o ritmo da bioenergética
“a ocorrência das reações químicas depende diretamente de três fatores: Temperatura, pH e a Barreira de ativação”

23 Coenzimas Cumprem o papel de ativar algumas enzimas que se encontram adormecidas. Vitaminas do complexo “B” por exemplo, como a riboflavina e a niacina participam como coenzimas nos processos d oxi-redução.

24 Exemplo: coenzima NAD+

25 Hidrólise Hidrólise: cataboliza moléculas orgânicas complexas como gorduras, carboidratos e proteínas.

26 Condensação È o processo reverso à hidrólise

27 Oxidação As reações de oxidação transferem átomos de Oxigênio, hidrogênio ou elétrons.Portanto, Perde-se elétrons

28 Redução Envolve qualquer processo no qual os átomos em um elemento ganham elétrons

29 Redução: Perda de Valência???
Na química, valência é a capacidade que um átomo de um elemento tem de se combinar com outros átomos, capacidade essa que é medida pelo número de elétrons que um átomo pode dar, receber, ou compartilhar de forma a constituir uma ligação química. Portanto, quando um átomo de um elemento doa elétrons está ganhando valência, pois está liberando sua capacidade de receber elétrons.

30 “Neste processo de reação redox, a energia liberada na transferência de 2 elétrons é aproveitada para formar ATP!”

31 ATP: A moeda energética
Toda a energia proveniente do metabolismo dos macronutrientes é convertida em uma mesma forma: ATP

32 Utilização do ATP no funcionamento celular:
Transporte através da membrana Síntese de compostos químicos em toda a célula Trabalho mecânico Para repor o ATP usado pela célula, numerosas reações químicas, distintas e mais lentas, degradam os carboidratos, gorduras e proteínas, e a energia nelas liberada é usada na formação de novo ATP.

33 As células musculares armazenam quantidades limitadas de ATP...
Por essa razão, como o exercício muscular requer um suprimento constante de ATP para a contração... ...as células musculares podem produzir ATP por 3 vias metabólicas...

34 A mesma forma de energia ativando diferentes processos

35 Formação de ATP pela degradação da creatina fosfato...
CrP ADP ATP + Cr + Creatina quinase

36 Rendimento energético
ATP + H2O ATPase ADP + Pi - ∆G 7,3 kcal/mol

37 Interações do catabolismo - anabolismo

38 Fosforilação a nível do substrato
Creatina fosfato CP Reservatório energético para a ressíntese de ATP; Possui maior quantidade de energia livre que o ATP, Por isso durante a sua hidrólise consegue fosforilar ATP Fosforilação a nível do substrato

39 Oxidação celular NAD: Nicotinamida-adenina dinucleotídeo
FAD:Flavina adenina dinucleotídeo

40 Cadeia respiratória

41 Liberação de energia Na cadeia respiratória a energia é liberada aos poucos... O Oxigênio cumpre um papel vital, pois é o aceitador final de elétrons

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43 Carboidratos O fracionamento completo de 1 mol de glicose (1 mol = 180 g de glicose) para dióxido de carbono e água produz um máximo de 686 kcal de energia química livre. Isto permitiria a fosforilação de 94 moles de ATP (686 ÷ 7,3 kcal/mol = 94 moles)

44 Atenção! No músculo, a formação de ligações fosfato conserva apenas 38% da energia liberada, O restante de energia é perdida na forma de “calor” Portanto 263 kcal de energia (263 ÷ 7,3 kcal/mol = 36 moles)

45 1º estágio da degradação da glicose: glicólise

46 2º estágio da degradação da glicose: ciclo de Krebs

47 Ciclo de krebs

48 gorduras A gordura armazenada representa a mais abundante fonte corporal de energia potencial, entre e kcal nos adipócitos!

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50 proteínas Sofrem transaminação e desaminação para o fornecimento de substratos no ciclo de Krebs. Por exemplo a alanina, quando perde seu grupo amino e se liga a um oxigênio de dupla ligação forma o piruvato

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52 Integração dos três sistemas
GORDURAS GLICÓLISE CP ???? 180 s. 7 s.

53 Fracionamento da molécula de ATP

54 Vamos ver a animação Metabolismo muscular pg. 22

55 Unidade padrão Energia Metabolizável:
Caloria: é a quantidade de energia calorífica necessária para elevar de 1ºC à temperatura de 1g de água Quilocaloria (kcal): é a quantidade de energia calorífica requerida para adicionar 1ºC à temperatura de 1kg de água Energia Metabolizável: CHO: 4,0 kcal/g Proteína: 4,0 kcal/g Gordura: 9,0 kcal/g Álcool: 7,0 kcal/g

56 Unidade padrão kcal em kJ = kcal . 4,186
A Organização Internacional de Padronização (OIP) recomenda a utilização do joule (J) como a unidade preferencial para medir energia em qualquer ramo da ciência kcal em kJ = kcal . 4,186 4 kcal/g CHO e Proteínas = 17 kJ/g CHO e Proteínas 9 kcal/g Lipídios = 38 kJ/g Lipídios 7 kcal/g Álcool = 29 kJ/g Álcool

57 Equações para o cálculo das Necessidades Calóricas
Necessidades Calóricas ( NC ) = Peso Corporal ( PC ) X 20 kcal/g PC X 20 kcal = NC

58 Necessidades Calóricas de CHO
CalCarb = CalNC X RID ( 60% a 70% ) NC x 60% a 70% = NCCarb NCCarb : 4 kcal / gr = Ncarb Se o treinamento durar 2 hrs ou mais, usar 70%, caso contrario 60% é adequado.

59 Necessidades Calóricas de Proteínas
NCalProt = PC x 0.36 a 0.70 gr/kg PC x a 0.70 gr = NProt Se o treinamento diário for intenso (atletas) ou se for fisiculturista (bodybuilder) usar 1.5 gr a 2.0 gr / kg

60 Necessidades Calóricas de Gorduras
CalGor = Ncal x RID ( 20% a 25% ) Ncal x 0.20 a 0.25 = CalGor Calgor : 9 Cal / gr = NGor

61 Gasto Energético Estimado
METs = Metabolic equivalents (0,0175 kcal . kg-1 . min-1) Calculo do gasto calórico durante a atividade física: 0,0175 kcal . kg-1 min-1 . MET-1 X METs X PC (kg) Exemplo: ciclismo de laser (< de 15 km/h) = 4,0 MET (70 kg) = 0,0175 kcal . kg-1 . min-1 . MET-1 X 4,0 METs x 70 kg = 4.9 kcal/min (70 kg) = 4.9 kcal/min X 60 min = 294 kcal/h

62 Diferentes tipos de fibras
Tipo I Lenta Mioglobina Oxidativa Resistência Tipo II Rápida Ausência de Miogl. Glicolítica explosiva

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64 OXYGEN DEFICIT AND EPOC