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EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO
ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA
Leonardo R. Silveira
Escola de Educação Física e Esportes
Universidade de São Paulo – USP - Ribeirão Preto, SP
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BALANÇO ENERGÉTICO
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Gasto energético
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Bouchard C et al. N. Engl. J. Med. 1990.
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Relação entre gasto energético e atividade física
Luck A et al. Am J Clin Nutrition. 2002.
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Efeito do exercício (balanço negativo) na perda de peso
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Efeito do balanço energético negativo na gordura visceral
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Efeito do treinamento físico na taxa metabólica basal
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Joosen et al. Am J Clin Nutrition. 2005
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Interação entre fenótipo e consumo energético
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Teoria dos “thrifty genes” (genes de poupança)
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Incidência do Diabetes mundial
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Relação entre gasto energético e massa corporal
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CÓDIGO GENÉTICO
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Obesity reviews (2004) 5, 3–12
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Silveira LR et al. J Physiol. 2008
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Lepitina e gêne da obesidade
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Obese gene (-ob)
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Mapa da obesidade
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PGC- 1 (peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)- coactivator 1)
Puigserver P & Spiegelman BM (2003). Endoc Reviews 24, 78-90.
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matrix
GDP (-)
H
H
H+
H+
UCP3
NEFA (+)
DESACOPLAMENTO VIA UCP3
Regulação
ME
Garlid et al. 1998
-
-
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∆μ H+
I II III IV
H+
ATP/ADP
e-
e-
e- + O2 H2O
Matriz
Estado Desacoplado
O2
Desacoplador
H+
Lehninger, AL. et al. Principles of Biochemistry, 2 ed. Irving Place, NY, 2000.
H+H+H+
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μ H+
I II III IV
H+ATP/ADP
μ H+
I II III IV
H+ATP/ADP
e-e- e-e-
e- e-e- e-e- e-e-e- e-e-e-e-e-
e- + O2 O-2
Matriz
M. Ext
O2
H+H+H+
NADH FADH2
Δμ H+
I II III IV
H+ATP/ADP
e- e-e- + O2 H2O
Matriz
O2
Desacoplador
H+
H+H+H+
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Silveira LR et al. (2008) J. Cell Physiol. (in press).
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Acetil -CoA
TCA
Cycle
GLUT
Glucose
G-6-P
Pyruvate Lactate
Extrac
Cytosol
LactateGlucose
Acetil -CoA
TCA
Cycle
GLUT
Glucose
G-6-P
Pyruvate Lactate
Extrac
Cytosol
LactateGlucose
CPT -I
FA - CoA b- Oxid
CPT - II
CAT
FFAT
FFA
Facyl - CoA
CPT -I
FA - CoA b-
CPT - II
CAT
FFAT
FFA
Facyl - CoA
NAD FAD
NADH FADH 2
III
III IVe-e- e- e-
F0
++++
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - -(Δ y)
(Δ pH)
ADP/
ATP
Tran
spor
ter
-Muscle activity
- Active transporte
-Biosynthesis
-Metabolism
NAD FAD
NADH FADH 2
III
III IVe-e- e- e-
F0
++++
+ + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - -(Δ y)
(Δ pH)
ADP/
ATP
Tran
spor
ter
-Muscle activity
- Active transporte
-Biosynthesis
-Metabolism
O2 H2OO2 H2O
H+ H+H+
H+
H+ H+H+
H+
ADP+Pi
ATP
ADP+Pi
ATP
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Qualquer alteração permanente do DNA: substituição de nucleotídeos, inserção ou deleção de pares de base
Mutações Gênicas
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Anemia falciforme
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A substituição de nucleotídeo pode levar àsubstituição de uma trinca de bases por outra
Substituição de Nucleotídeos
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Um ou mais pares de bases, ou de Codons
• Alteração da leitura da tradução, resultando em uma proteína com sequência de aminoácidos diferentes
Deleções e Inserções
www.virtual.epm.br/.../genetica/htm/mutacao.htm - Escola Paulista de Medicina
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Mutações Sem SentidoNormalmente a tradução do RNAm cessa quando um códon finalizador ( UAA, UAG e UGA) é alcançado.
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Mutações no Processamento do RNAmMecanismo pelo qual os íntrons são excisados do RNA não processado e os éxons unidos para formar um RNAm maduro depende de determinadas sequências de nucleotídeos localizadas nos sítio aceptor (intron/exon) e no sítio doador (exon/intron) . As mutações podem afetar as bases no sítio doador ou aceptor, interferindo na emenda normal do RNA naquele sítio ou podem envolverem substituições de bases dos íntrons.
www.virtual.epm.br/.../genetica/htm/mutacao.htm - Escola Paulista de Medicina
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Polimorfismo
- Alterações da sequência do DNA dentro de uma mesma população com frequência igual ou superior a 1%;
- Quando presente na região codificadora do gene, altera a expressão ou a função proteíca;
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![Page 45: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/45.jpg)
DNA mitocondrial
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Terapia gênica
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Manipulação da síntese de proteína
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Inibição da expressão gênica
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Genética
Exercício Físico
Gasto calórico
Exercício Físico
Genética
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Suplementação de creatina: o que há de novo?
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Produção de Energia
McArdle et. al. 4a Ed.
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![Page 54: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/54.jpg)
ADP + PCr + H+CK
ATP + Cr
CK: creatina quinase
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ATP + AMP2 ADP AK
Sjodin, B; Hellsten, Y; Apple, F. Sports Med. 10:236-54, 1990
VIA DE FORMAÇÃO DE ATP (anaeróbia)
IMP hipoxantina
xantina
ácido úrico
NH3 + PiAD
XO
XO
AD - adenina deaminaseXO- xantina oxidase
AK - adenilato kinase
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Origem da creatina
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Síntese e excreção de creatina
Biochemistry of Exercise IX
Total: 120g
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Variação de energia livre da hidrólise da fosfocreatina
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Metabolismo do ATP e PCr
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Metabolismo do ATP e PCr durante a contração muscular
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![Page 62: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/62.jpg)
ATP
ADP
Cr
PCr
ATP
ADP F. oxidativa
Cr
PCr
CKc CKm
VIAS METABÓLICAS
Sistema ATP-CP
Engelhardt, M et al. Med. Sci. Sports & Exerc. 1998.
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Consumo de oxigênio e metabolismo anaeróbio
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Creatina em músculo esquelético
Biochemistry of Exercise IX
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ADP + PCr + H+CK
ATP + Cr
Repouso: ATP , ADP , PCr , Cr
Exercício: ATP ,ADP , PCr , Cr
Recuperação: ATP , ADP , PCr , Cr
Regulação do sistema APT-CP
Biochemistry of Exercise IX
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Efeito da suplementação na conc. intramuscular
Biochemistry of Exercise IX
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Efeito da suplementação na Performance
Biochemistry of Exercise IX
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TREINAMENTO DE RESISTÊNCIA
Força vs Hipertrofia
MaCardle et. al. 4a Ed.
![Page 69: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/69.jpg)
Efeito da variabilidade
Biochemistry of Exercise IX
![Page 70: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/70.jpg)
REGULAÇÃO METABÓLICASistema da Fosfocreatina X glicólise anaeróbia
![Page 71: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/71.jpg)
REGULAÇÃO METABÓLICA DURANTE O EXERCÍCIO INTERMITENTE
Biochemistry of Exercise IX
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10% 20% 30% 40% 50%0
2
4
6
8
10
12
14
*
*
#
#
#
#
#
*
*
*
Lact
ato
(m
M)
Intensidade (%)
Intermitente intenso
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0
1
2
3
4
5
6
7
8
**
* *
*
recuperaçãoexercício intermitenteexercício contínuo
40353027242118151050
Lacta
to (
mM
)
Tempo (min)
Contínuo/Intermitente
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REGULAÇÃO METABÓLICA DA VIA GLICOLÍTICA
![Page 75: EFEITO DO CÓDIGO GENÉTICO NO BALANÇO ENERGÉTICO E NA PERFORMANCE FÍSICA Leonardo R. Silveira Escola de Educação Física e Esportes Universidade de São Paulo.](https://reader035.fdocumentos.com/reader035/viewer/2022070311/552fc12b497959413d8d1261/html5/thumbnails/75.jpg)
Creatine
Before 36h 60h0
1000
2000
3000
4000
# *
# $ *
B
Mean
CK
(U/L
)
Placebo
Before 36h 60h0
1000
2000
3000
4000#
# $
A
Mean
CK
(U/L
)
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Creatine
Before 36h 60h0
200
400
600
800
1000
# $ # $
B
Mean
LD
H (
U/L
)
Placebo
Before 36h 60h0
200
400
600
800
1000
#
#
A
Mean
LD
H(U
/L)
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Placebo
Before 36h 60h0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Mean
A
#
# $CRP
(mg/L
)
Creatine
Before 36h 60h0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Mean
B
# $ *
$ *CRP
(mg/L
)
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Creatine
Before 36h 60h0
50
100
150
200
250
300B
Mean
GOT
(U/L
)
Placebo
Before 36h 60h0
50
100
150
200
250
300
A
Mean
GOT
(U/
L)
Glutamic Oxaloacetic Transaminase (GOT)
Bassit RA; Pinheiro CHJ; Sproesser AJ; Silveira LR; Curi R. Amino acids, 2009.