Bioenergetica

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BIOENERGÉTICA


1. Introdução à bioenergética

A vida depende essencialmente da nossa capacidade de realizar tarefas, tais como pensar, falar, ouvir, movimentar, entre outras. Estas atividades em termos bioenergéticos são traduzidas na execução de trabalho de diferentes tipos (trabalho osmótico, trabalho de síntese, trabalho mecânico, etc). Portanto, estaremos vivos, enquanto tivermosenergia para realizarmos todos os trabalhos relacionados com a manutenção da vida da célula, dos órgãos, tecidos, sistemas e do corpo. Todas estas atividades essencialmente dependem do fornecimento adequado de energia, e o sistema biológico deve constantemente ajustar a produção ao gasto energético para não comprometer a sua capacidade de realizar trabalho. O tipo de energia processado pelo sistemabiológico é variável, e inclui a mecânica, elétrica, osmótica, sonora, etc. No caso da atividade física, a energia relacionada com o movimento é de natureza química, armazenada nas ligações químicas entre os átomos que formam as moléculas constituintes dos diversos alimentos (carboidratos, lipídios e proteínas). Esta energia deve ser processada e eficientemente transferida para os músculossolicitados na execução de uma determinada atividade física. A bioenergética trata exatamente dos princípios que fundamentam a realização dos processos ou reações químicas (catabolismo e anabolismo) responsáveis pela transferência de energia dos locais de produção pra os locais de consumo nos sistemas biológicos.

1.1. Atividade física e a bioenergética
A bioenergética está relacionada ao fluxo outransferência de energia nos sistemas vivos, e assim como em outros sistemas físicos, está submetida às leis da termodinâmica, particularmente às funções termodinâmicas energia interna, entropia e energia livre. As variações da energia livre (ΔG) fornecem uma medida da possibilidade energética de uma reação química, e, portanto, permitem prever se uma determinada reação pode ou não ocorrer em umdeterminado sentido (espontaneidade). O conceito de espontaneidade de um processo (por exemplo, de uma reação química ocorrendo em um determinado sistema) é essencial porque permite identificar o sentido que a reação química ou o processo requer de energia do arredor. Quando necessário, isso é feito através da transferência de energia, armazenada nos alimentos, para um sistema envolvido na execução deuma reação química ou processo. Isto irá ocorrer sempre que o sentido em que o processo ocorrer for não espontâneo ou não natural. Assim, o conceito de energia livre é essencial para se compreender o papel fundamental e exclusivo do trifosfato de adenosina (ATP) na transferência de energia química dos alimentos para os locais de consumo de energia, tais como as cabeças das moléculas de miosina(pontes cruzadas), as bombas de cálcio do retículo sarcoplasmático e as bombas Na+/K+ da membrana plasmática no caso de uma fibra muscular.
Os processos catabólicos, fornecedores de energia, permitem a execução dos processos anabólicos ou daqueles que consomem energia, como, por exemplo, a contração muscular, a síntese de proteínas, restauração de tecidos, a digestão dos alimentos, a circulação dosangue, etc. Todos esses processos representam trabalhos que o organismo executa e que são essenciais para a vida.
Durante a contração, a fibra muscular recebe energia na forma química, armazenada nas ligações químicas dos grupos fosfatos (H2PO4 = Pi) da molécula de trifosfato de adenosina (ATP). A reação de hidrólise do ATP, ao quebrar a ligação covalente, liberando o grupo fosfato (Pi)disponibiliza a energia química associada à sua ligação. A hidrólise do ATP sempre ocorre no local de consumo, financiando energéticamente a realização de um processo que consome energia. A energia armazenada nas ligações fosfatos do ATP é também utilizada para “energizar” outros substratos, promovendo assim a transferência de energia entre diferentes moléculas químicas. Há, portanto, durante a...
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