Metabolismo dos carboidratos

Os carboidratos são compostos orgânicos formados por carbono, hidrogênio e oxigênio, que em geral apresentam a fórmula de (CH20)n, onde n representa o numero de carbonos que varia de 3 a 7. Eles são classificados em monossacarídios, oligossacarídeos e polissacarídios.

A principal função dos carboidratos é energética e esse fornecimento de energia acontece principalmente através da glicólise. O ciclo da glicólise se inicia a partir do momento em que a glicose consegue passar pela membrana celular. Isso ocorre com o auxílio de uma proteína carreadora específica denominada GLUT4(proteína responsável por transportar a glicose para os tecidos adiposos e musculares) . A partir do momento em que temos moléculas de glicose no interior da célula, a primeira etapa que ocorre é através da enzima intracelular hexoquinase que fosforila a glicose, transformando-a em glicose 6-fosfato. A glicose 6-fosfato é transformada em frutose 6-fosfato que através da enzima  fosfofrutoquinase que se utiliza de um fosfato do ATP para gerar a frutose 1,6-difosfato, nessa reação também é formado um ADP como podemos ver na imagem abaixo:

Então a frutose 1,6-difosfato divide-se em duas moléculas fosforiladas com três cadeias de carbono que sofrerão 5 novas reações formando um NADH + H+ que será utilizado na cadeira de transporte de elétrons, 2 ATPs e um Piruvato cada, conforme podemos perceber no esquema a seguir:

O piruvato pode ser transformado em lactato (glicólise anaeróbica) ou em Acetilcoenzima A (glicólise aeróbica). A glicólise aeróbica acontece quando MCT(tranportador de piruvato) carrega o piruvato do citoplasma para o interior da mitocôndria onde é transformado em AcCoA (acetilcoenzima A) que irá reagir com o oxalacetato para iniciar o ciclo de Krebs. Durante o ciclo de Krebs serão produzidos 3 NADH, 1 FADH e 1 ATP como podemos ver na imagem abaixo:

Esses 3 NADH serão oxidados gerando assim 3 ATPs cada e o FADH também será oxidado gerando 2 ATPs.

A glicólise aeróbica terá então uma síntese total de:

·        * 2 ATPs oriundos da glicólise

·        * 24 ATPs oriundos dos 4 NADH de cada piruvato

·        * 4 ATPs oriundos pelo FADH de cada piruvato

·        * 2 ATPs oriundos do substrato

·   * 6 ATPs oriundos da Electron Shuttle(lançadeira de elétrons) que transporta 2 NADH citoplasmáticos para a mitocôndria.

Totalizando 38 ATPs por mol de glicose.

Já glicólise anaeróbica é caracterizada por não necessitar de oxigênio e acontece quando há a saturação do MCT e ao invés de continuar mantendo o transporte de piruvato para dentro da mitocôndria há a ativação do LDH (lactato desidrogenase), convertendo piruvato em lactato. Aplicando diretamente ao exercício físico verificamos que o treinamento aeróbico gera novas adaptações em nível mitocondrial: primeiramente o aumento do tamanho das mitocôndrias e posteriormente o aumento do número de mitocôndrias. Isso nos leva a concluir que a partir do momento que se tem adaptações a nível mitocondrial retardamos a produção de lactato durante o exercício físico, visto que aumentando o tamanho e o número de mitocôndrias retardamos a saturação dos transportadores de piruvato (MCT).

Referências:
William D. McArdle, Frank I. Katch, Victor L Katch, traduzido por Giuseppe Taranto. Fisiologia do exercício: nutrição, energia e desempenho humano. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011.

Maughan, R; Gleeson, M; Greenhaff, P. Bioquímica do Exercício e do Treinamento. São Paulo: Manole, 2000.

http://www.slideshare.net/felipecarpes/aula-2-bioenergetica-fisiologia-do-exerccio

http://www.fade.up.pt/fisiologiageral/_arquivo/FONTES_ENERGETICAS.pdf