Metabolismo, o que é isso? (Parte 2)
Conforme Foss e Keteyian (2000), Maughan e Gleeson e Greenhaff (2000), Wilmore e Costill (2001), Garret e Kirkendall (2003), a energia utilizada pelo organismo para realização das suas funções, dentre as quais a contração muscular, provém indiretamente dos alimentos que ingerimos. Ao nos alimentarmos, os alimentos são desintegrados com o auxílio do oxigênio, e a energia liberada deste processo é empregada para produção de adenosina trifosfato (ATP). O ATP é um composto químico formado por um nucleosídeo denominado adenosina, uma pentose conhecida como ribose e de grupos fosfatos, os quais possuem ligações de alta energia entre eles (Figura XI). Esse composto é armazenado em pequenas quantidades em todas as células musculares, e é conhecido como moeda universal de energia do organismo, pois a clivagem das ligações fosfatos do ATP efetuada pela enzima Trifosfatase de adenosina, transformando-o em ADP + P (adenosina difosfato + fosfato inorgânico) libera de 7 a 12 quilocalorias (kcal) de energia. A célula só consegue realizar suas funções com o auxílio da energia liberada pelo rompimento das ligações fosfatos do ATP, além disso, “[…] Em uma célula típica, uma molécula de ATP é consumida dentro de um minuto após a sua formação, por isso a renovação do ATP deve ser constante” (Stryer, 1996, p. 422), portanto, a ressíntese de ATP é indispensável para execução das diversas funções orgânicas.
Figura XI. Molécula de adenosina trifosfato (ATP)
Segundo Stryer (1996); Foss e Keteyian (2000); Maughan e Gleeson e Greenhaff (2000), a ressíntese de ATP ocorre de acordo com a demanda energética estabelecida. Como a atividade física eleva essa demanda, a ressíntese também deve ser aumentada. Existem três sistemas comuns produtores de energia para restauração de ATP:
– Sistema ATP-CP ou Fosfagênico: onde a energia para restauração do ATP é oriunda de somente um composto, a fosfocreatina (CP), não dependendo de uma grande quantidade de reações. Esse composto encontra-se armazenado dentro do mecanismo contrátil do músculo. A principal enzima envolvida nesse sistema é a creatinoquinase, que tem a função de separar a CP liberando energia para restauração do ADP+P em ATP. Por intermédio desse sistema a cada molécula de CP utilizada, restaura-se uma de ATP;
– Sistema da Glicolítico ou Glicólise Anaeróbica ou Via de Embden-Meyerhof: no qual a ressíntese de ATP é provida pela seqüência de dez reações que transforma a glicose ou glicogênio muscular, em ácido pirúvico (piruvato) ou ácido lático (lactato), com a concomitante produção de uma quantidade relativamente pequena de ATP, pois o consumo deste é maior nas etapas subseqüentes. Essas reações acontecem no citosol celular, e as principais enzimas envolvidas são a fosforilase (PHOS), que tem a função de converter o glicogênio muscular em glicose 1-fosfato (G-1-P); a hexoquinase (HK), responsável por transformar a G-1-P em glicose 6-fosfato (G-6-P), com a utilização de uma molécula de ATP; a fosfofrutoquinase (PFK) que utilizando uma molécula de ATP altera a G-6-P para frutose 1,6 difosfato. Esta será divida em duas moléculas de três carbonos cada, a Fosfato de diidroxiacetona e o gliceraldeído 3-fosfato, que serão utilizados para ressíntese de ATP em duas vias distintas. A primeira na cadeia de transporte de elétrons, e a segunda dando continuidade as reações da glicólise até alcançar as últimas enzimas chaves; a piruvatoquinase (PK), que tem o papel de transformar o fosfoenolpiruvato em piruvato; e a lactato desidrogenase (LDH) que converterá o piruvato em lactato, na falta de oxigênio, ocasionando o acúmulo deste e posteriormente a acidose celular conduzindo a fadiga. Ao final dessas reações encontraremos a utilização de duas moléculas de ATP, e a restauração de quatro moléculas de ATP, resultando em um balanço final de duas moléculas de ATP ressintetizados;
-Sistema Oxidativo ou Aeróbico: neste, a utilização do oxigênio é fundamental, pois ocorre no interior da mitocôndria e ramifica-se em duas partes. Uma baseia-se no término da oxidação dos carboidratos, e a outra consiste na oxidação dos ácidos graxos e certos aminoácidos. Suas principais enzimas são a piruvato desidrogenase (PDH), responsável por retirar as moléculas de dióxido de carbono (CO2) do piruvato formado pela glicólise e convertê-lo, se houver oxigênio suficiente, em duas moléculas de dois grupos acetil; estes se unirão a coenzima A formando duas moléculas de acetil CoA, que poderão penetrar no ciclo de Krebs e unir-se ao oxalacetato, por intermédio da citrato sintetase (CS), e formar o Citrato de 6 carbonos (Citrato 6-C), este desencadeará uma seqüência de reações que promoverá a formação de coenzimas redutoras dinucleotídeo nicotinamida adenina (NADH) e dinucleotídeo flavina-adenina (FADH2), que durante o processo de fosforilação oxidativa, na membrana mitocondrial interna, produzirão ATP (Figura XIV). Contudo, o balanço final da ressíntese de ATP nesse sistema, dependerá do substrato utilizado para tal, podendo variar entre carboidratos, ácidos graxos, e determinados tipos de proteínas.
