Os animais necessitam de um aporte de energia química para realizar suas diversas funções
TOTALIDADE DESTA ENERGIA QUÍMICA
METABOLISMO METABOLISMO ENERGÉTICO
FótonsEnergia Solar
AlimentosIngeridos
NutrientesArmazenados
Vias Catabólicas Vias Anabólicas
Calor
Trabalho
Biossíntese deMacromoléculas
ADP
CO2
NH3
H2OProdutos Simples
Vias Catabólicas Vias AnabólicasADP
ATP
Taxa metabólica (TM) = metabolismo
energético por unidade de tempo
TM pode ser determinada de 3 maneiras:
1. diferença entre o valor energético de todo
alimento ingerido e o valor energético de alimento ingerido e o valor energético de
todos os produtos de excreção
2. produção total de calor pelo organismo
3. quantidade de O2 utilizada nos processos de
oxidação = consumo de O2
FótonsEnergia Solar
AlimentosIngeridos
NutrientesArmazenados
Vias Catabólicas Vias Anabólicas
Calor
Trabalho
Biossíntese deMacromoléculas
ADP
CO2
NH3
H2OProdutos Simples
Vias Catabólicas Vias AnabólicasADP
ATP
Taxa metabólica (TM) = metabolismo
energético por unidade de tempo
TM pode ser determinada de 3 maneiras:
1. diferença entre o valor energético de todo
alimento ingerido e o valor energético de todos alimento ingerido e o valor energético de todos
os produtos de excreção
2. produção total de calor pelo organismo
3. quantidade de O2 utilizada nos processos de
oxidação = consumo de O2
CALORIMETRIA
Desenho esquemático de um
calorímetro usado por Lavoisier
a taxa de derretimento do gelo do compartimento interno é convertida para a interno é convertida para a taxa de produção de calor.
calor de fusão latente = 334 kJ. g-1 produção
Taxa metabólica (TM) = metabolismo
energético por unidade de tempo
TM pode ser determinada de 3 maneiras:
1. diferença entre o valor energético de todo
alimento ingerido e o valor energético de todos alimento ingerido e o valor energético de todos
os produtos de excreção
2. produção total de calor pelo organismo
3. quantidade de O2 utilizada nos processos de
oxidação = consumo de O2
Calor produzido e oxigênio consumido na metabolização
dos tipos mais comuns de alimentos
Alimento Kcal.g-1 LO2.g-1 Kcal.LO2 Q.R
carboidratos 4,20 0,84 5,0 1,00
Armazenamento de energia
lipídios 9,40 2,00 4,7 0,71
proteínas 4,30 0,96 4,5 0,81
Q.R. = CO2 produzido / O2 consumido
Armazenamento de energia
• GORDURAS – produz 2X mais energia que os carboidratos, mas precisam de 2X mais O2
.
• GLICOGÊNIO – 10X mais pesado que as gorduras pesado que as gorduras (deposição precisa de H2O) entretanto:
� pode proporcionar energia muito mais rápido que as gorduras
� produz energia em condições anaeróbicas
Taxa metabólica depende da atividade
• METABOLISMO BASAL: metabolismo energético durante o repouso, em um ambiente termo-neutro, em condição pós-absortiva e portanto, sem alteração devido ao aumento de temperatura decorrente da utilização de alimento, ou variações do ao aumento de temperatura decorrente da utilização de alimento, ou variações do ambiente.
Metabolismo basal = Metabolismo padrão
mamíferos Todos os demais grupos
taxa metabólica de atividade
“scope for activityscope for activity”
taxa metabólica basal ou padrãopara cada organismo há uma taxa
metabólica mínima necessária à simples metabólica mínima necessária à simples
manutenção dos tecidos
“scope for survivalscope for survival”
depressão metabólica ou hipobiose
Camundongo de 15 g
VO2 = 0,0273 LO2.h-1
VO2/Mc = 1,80 LO2.kg-1.h-1
Elefante de 3833 kg
VO2 = 268,00 LO2.h-1
VO2/Mc = 0,07 LO2.kg-1.h-1X
Taxas de consumo de oxigênio (VO2) observadas em
mamíferos de vários tamanhos
MAMÍFEROS: VO2 = 0,676 X Mc0,75
TM/Mc = k. Mc-0,25 log TM/Mc = k - 0,25. log Mc
As taxas de consumo de O2 calculadas por unidade de massa
corpórea (taxa metabólica massa específica): diminuem ao longo
de uma reta com inclinação de 0,25.
O primeiro estudo que relacionou taxa metabólica à superfície corpórea, e não à massa, baseou-se em um
trabalho com cães (Rubner, 1883)
Massa corpórea (kg)
Superfície corpórea (cm2)
Superfície/
Massa
(cm2/kg)
TM/
massa
(kcal/kg/dia)
TM/
superfície
(kcal/cm2/dia)
31,20 10.750 344 35,68 1.036
24,00 8.805 366 40,91 1.112
19,80 7.500 379 45,87 1.207
18,20 7.662 421 46,20 1.097
9,61 5.286 550 65,16 1.183
6,50 3.724 573 66,07 1.153
3,19 2.423 726 88,07 1.212
1000
1050
1100
1150
1200
1250
TM/superfície (kcal/cm2 /dia) b = - 0,02
1000
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Superfície (cm2)
Embora exista uma melhor relação da taxa
metabólica com a superfície corpórea, esta variável
não pode ser considerada a única determinante da
taxa metabólica; mas é muito importante no
estabelecimento de padrões estruturais que
permitem o funcionamento adequado dos animais
Taxa metabólica (k cal/h)
b = 1,0
As taxas metabólicas de uma ampla variedade de organismos, quando plotadas contra a massa corpórea, tendem a aumentar ao longo de retas
de regressão com inclinação de 0,75Taxa metabólica (k cal/h)
Massa corpórea (Kg)
b = 0,67
A taxa metabólica dos marsupiais durante o repouso é consistentemente um pouco mais baixa que a dos eutéria; mas a variação da TM em função do tamanho acompanha regressão de
inclinação idêntica à dos eutéria
A taxa metabólica dos marsupiais durante o repouso é consistentemente um pouco mais baixa que a dos eutéria; mas a variação da TM em função do tamanho acompanha regressão de
inclinação idêntica à dos eutéria
Relações entre variáveis fisiológicas e massa corpórea (Mb) para mamíferos
Variáveis diretamente proporcionas ao tamanho do corpo: expoente = 1,0
Variáveis relacionadas à taxa metabólica: expoente = 0,75 ou – 0,25
Tempo fisiológico1. TEMPO METABÓLICO
Ex: Freqüência cardíaca
Camundongo �600 bat/min � ≈ 800 milhões de batimentos � 2-3 anos
Elefante � 30 bat/min � ≈ 800 milhões de batimentos � 50 – 60 anos
Homem � 70 bat/min � ≈ 800 milhões de batimentos � 20 – 25 anos
2. TEMPO DE RESISTÊNCIA (T.R.)
T.R. = energia disponível/taxa de utilização
TR aumenta com o tamanho do animal
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