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Carboidratos
Prof. Dr. Leandro Felício
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Carboidratos
■Carboidratos ou sacarídeos são as moléculas biológicas mais abundantes
■Quimicamente “simples”, apresentam apenas 3 elementos: CARBONO, HIDROGÊNIO e OXIGÊNIO
■Unidades básicas são denominadas MONOSSACARÍDEOS■Monossacarídeos diferem no no de átomos de Carbono e na
organização dos átomos de Hidrogênio e Oxigênio
(C·H2O)n com n ≥ 3
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Carboidratos - Funções
■Servem de fonte básica de energia para virtualmente todos os seres vivos
■ In te rmed iá r ios Metabó l i cos : Carbo id ra tos proporcionam um esqueleto para a formação de outras moléculas carbônicas
■Moléculas estruturais principalmente para Plantas, muitos Fungos e Artrópodes (Ex.: Celulose, Quitina)
■Reserva energética (Ex.: Amido, Glicogênio)
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Carboidratos - Tipos
■Os Carboidratos podem ser divididos em 2 grupos: Açúcares Simples e Carboidratos Complexos▪ Açúcares Simples:▪ Monossacarídeos: são as subunidades ou monômeros a partir das quais outros
carboidratos são formados
▪ Dissacarídeos: são formados por 2 monossacarídeos, através de uma reação de condensação
▪ Carboidratos Complexos▪ Oligossacarídeos
▪ Polissacarídeos
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Simples x complexos
■Carboidratos simples x complexos:■Simples são absorvidos rapidamente liberando energia na
forma de glicose ■Complexos, 1º são quebrados em simples para depois serem
absorvidos, liberam energia aos poucos (ex.Massas, pães, cereais, tubérculos, cereais)
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Simples x Complexos
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Estrutura do monossacarídeos
■Os grupos funcionais dos monossacarídeos são:
Ex.: Glicose → C6H12O6
Carbonila → -C=OHidroxila → OH-
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Estrutura do monossacarídeos
■Quimicamente, monossacarídeos contém Carbono, Hidrogênio e Oxigênio, com a razão entre eles sendo:
■Um monossacarídeo terá um grupo funcional carbonila, os demais átomos de Oxigênio estarão todos em grupos funcionais hidroxila
(C·H2O)n ou Cn(H2O)n
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Classificação dos monossacarídeos
■São classificados de acordo com a natureza química de seu grupo Carbonila e pelo no de átomos de Carbono: ▪ Se o grupo Carbonila for um
Alde ído (qua lquer composto orgânico contendo a fórmula R-CH=O), o açúcar será uma Aldose
▪ Se o grupo Carbonila for um Cetona (qualquer composto contendo um grupo carbonila associado a 2 átomos de Carbono), o açúcar será uma Cetose
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Classificação dos monossacarídeos
■Classificados de acordo com o número de carbonos:3C ! Trioses4C ! Tetroses
■Os monossacarídeos mais comuns encontrados em seres vivos são:▪ Hexoses → Glicose, Galactose,
Frutose▪ Pentoses → Ribose, Ribulose,
Desoxirribose, Xilose▪ Trioses→ Gliceraldeido
5C ! Pentoses
6C ! Hexoses
7C ! Heptoses
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Monossacarídeos
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Glicose
■Com exceção de algumas bactérias, a Glicose (produto da fotossíntese) é a molécula energética primária nos organismos vivos e o monossacarídeo mais comum
■A Glicose apresenta duas formas em anel: alfa-Glicose e beta-Glicose ■A posição diferenciada das ligações na alfa-Glicose e na beta-Glicose
é importante para a estrutura e a função dos polissacarídeos formados a partir da Glicose
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Glicose – Projeção de Fischer
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Dissacarídeos
■São formados a partir de 2 monossacarídeos através do processo de condensação (remoção de molécula de H2O)
■O “H” é retirado do grupo funcional Hidroxila de um monossacar ídeo e o “OH” de um segundo monossacarídeo
■As duas moléculas são então unidas por uma ligação C-O-C, denominada Ligação Glicosídica
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Dissacarídeos
■Os Dissacarídeos mais comuns são: Sacarose, Lactose e Maltose
■A Maltose é o produto mais comum da quebra do amido e é constituído por 2 alfa-Glicose (2 beta formam Celubiose)
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Dissacarídeos
■A Sacarose ou sucrose é um Dissacarídeos comum em plantas, formado por Frutose e Glicose
■Único que pode ser “legalmente” chamado de sugar ■Alimentos sugar-free, precisam apenas não possuir Sacarose,
podendo apresentar qualquer outro mono ou dissacarídeo.
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Dissacarídeos■ A Lactose é o açúcar encontrado no leite, formado por uma
Glicose ligada à Galactose. ■ Algumas pessoas não metabolizam a lactose ! intolerância
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Ligações Glicosídicas
Formação dos dissacarídeos
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Oligossacarídeos
■Compostos por poucos Monossacarídeos ligados entre si (3-20 monossacarídeos)
■Legumes contém oligossacarídeos que não são bem digeridos pelo organismo humano. ▪ Brócolis ▪ Pepino ▪ Entre outros
■As bactérias que habitam os intestinos humanos são capazes de digerir estes açucares – são prébioticos importantes.
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Oligossacarídeos – Sistema ABO
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Polissacarídeos
■ São sintetizados a partir da junção de centenas de monossacarídeos através da condensação e formação de ligações glicosídicas
■Apresentam impor tante pape l es t r utur a l e /ou como reser va energética em muitos organismos
■Os polissacarídeos mais comuns são todos polímeros da glicose: Amido, Glicogênio, Celulose e a Quitina (polissacarídeo modificado)
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β-Glicoseα-Glicose
Amido x celulose
■O Amido é um polímero da α-Glicose e a Celulose é polímero da β-Glicose
■A posição das ligações e a conformação das moléculas são importantes na estrutura e na função dos polissacarídeos
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OHO
CH2OH
OHO
CH2OH
OHO
CH2OH
OHO
CH2OH
CH2OH
OHO
CH2OH
OHO
O O O O
OOOCH2OH
Amido
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Glicogênio
■Apresenta estrutura extremamente ramificada▪ Reduz o número de glicoses livres▪ Redução da pressão osmótica
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É o principal componente da Parede Celular das células vegetais e o composto orgânico mais abundante no planeta
Celulose
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Cupins também se beneficiam das capacidades digestivas de protozoários que vive no intestino destes insetos
Celulose
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Apesar de não digeridas, as Fibras são essenciais para a otimização das funções intestinais
Grãos inteiros, vegetais e frutos inteiros são boas fontes de fibra
A celulose e compostos relacionados formam a maior parte do que chamamos de Fibras
Celulose
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A Quitina também é usada na medicina para produzir linhas cirúrgicas que se decompõem após um tempo
Muitos Exoesqueletos apresentam também cristais de Carbonato de Cálcio impregnados na molécula de Quitina
Quitina
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■Sintomas:▪ f r aqueza, tremores , mãos fr ias ,
nervosismo e tonturas, desmaio.
■No jejum prolongado ! uso das reservas do tecido adiposo para fornecimento de energia, o que provoca emagrecimento.
■Marasmo: quadro de subnutrição severa e prolongada ! apatia e magreza extrema.
Carência de carboidratos na alimentação
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■Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipócitos, podendo causar obesidade e arterosclerose.
Excesso de carboidratos na alimentação
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■ É a taxa de glicose no sangue. ■ Varia em função da nossa
alimentação e nossa atividade. ■ Uma pessoa em situação de
equ i l í b r i o g l i c êm i co ou homeostase possu i uma glicemia que varia, em geral, de 80 a 110 mg/dL.
■ Segundo recente sugestão da Associação Americana de Diabetes, a glicemia normal seria de 70 a 99 mg/dL.
Glicemia
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■Quando o pâncreas reduz a produção da insulina, ou o organismo não consegue utilizá-la de forma eficiente. Sintomas:
▪ Sede excessiva;▪ Urina em volume aumentado;▪ Perda de peso;▪ Tremores;▪ Fome excessiva;▪ Dificuldade de cicatrização.
Diabetes mellitus