CARBOIDRATOS_ função, classificação, química, digestão e absorção

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18/10/2015
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CARBOIDRATOS:
função, classificação, química, digestão e absorção 
D i sc ip l ina : B i oquímica , 
P ro fa . P rof. Va gne O l ive i ra
Medicina VeterináriaE-mail: vagne_melo_oliveira@outlook.Com
Carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que liberam 
estes compostos quando hidrolisadas. Possuem a fórmula empírica de (CH2O)n, por 
isso são também chamados de hidratos de carbono ou açucares.
CARBOIDRATO: definição
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Atuam como fonte de energia para os organismos;
 São elementos estruturais e protetores nas paredes celulares bacterianas e em
tecidos animais (glicanos);
 Lubrificam as articulações e auxiliam o reconhecimento e adesão intercelular;
◦ São formados por C, H, O.
 São as biomoléculas mais abundantes na Terra;
 Divididos em 3 classes principais de acordo com o 
seu tamanho;
“Sacarídeo” derivada do grego sakcharon que 
significa “açúcar”;
 Monossacarídeo mais abundante na natureza: D-
glicose/dextrose
CARBOIDRATO: características gerais
 Fonte primária de energia
 Estrutural
 Reconhecimento e sinalização celular
CARBOIDRATO: funções
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A produção de 
carboidratos ocorre nas 
plantas verdes pelo 
processo denominado 
fotossíntese.
CARBOIDRATO: funções
Esquema mostrando a relação entre a fotossíntese e a 
respiração celular
O2
H2O
H2O
O2 CO2 CO2
Plantas, algas e 
algumas bactérias
Energia 
luminosa
Carboidratos e 
outras moléculas 
orgânicas
Maioria dos 
organismos 
vivos
Energia 
química p/ o 
metabolismo 
celular
CO2 + H2O O2 + carboidratos carboidratos + O2 H2O + CO2
CARBOIDRATO: funções
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CARBOIDRATO: funções
 Hemácias novas: glicoproteínas com ácido sálico.
 Hemácias velhas: glicoproteínas com galactose.
 Hemácias tipo A: N-acetilgalactosamina (glicídio) .
 Hemácias tipo B: galactose (glicídio).
CARBOIDRATO: funções
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CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS
AÇÚCAR SIMPLES
GLICOSE 
FRUTOSE 
GALACTOSE
OLIGOSSACARÍDEO
PRINCIPAIS: 
DISSACARÍDEO
S
SACAROSE
MALTOSE
LACTOSE
POLISSACARÍDEOS
Vegetal: 
AMIDO e 
FIBRAS
Animal: 
GLICOGÊNIO
CARBOIDRATO: classificação
•Quanto ao número de unidades monoméricas
• Monossacarídeos: constituídos por uma única unidade poliidroxicetona ou
poliidroxialdeído.
Exemplo: D-glicose
• Oligossacarídeos: constituídos por cadeias curtas de unidades de
monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas;
Exemplo: Sacarose (D-glicose e D-frutose);
• Polissacarídeos: contém mais de 20 unidades de monossacarídeos.
Exemplo: Celulose.
CARBOIDRATO: classificação
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•Quanto a natureza química dos grupo funcional
• Aldose: se o grupo carbonila é um aldeído;
• Cetose: se o grupo carbonila é uma cetona.
D-Gliceraldeído
Aldotriose
Diidroxicetona
Cetotriose
CARBOIDRATO: classificação
Aldeídos ou cetonas polihidroxílicos
Monossacarídeos são :
•sólidos cristalinos 
•Incolores
•muito solúveis em água
• insolúveis em solventes apolares.
A maioria tem um sabor doce
Um dos carbonos tem uma ligação dupla com um 
átomo de O, os demais está ligados à hidroxilas
Nomenclatura:
Quanto à função química
•Aldoses (prefixo aldo-) contém 
grupamento aldeído
•Cetoses (prefixo ceto-)  contém 
grupamento cetona
•Sufixo –ose geralmente indica que se 
trata de um açúcar
Quanto ao numero de carbonos
•Quatro tetrose
•Cinco pentose
•seis hexose
•Sete heptose
CARBOIDRATO: monossacarídeos 
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Isomeria nos açúcares
D-gliceraldeído
D-gliceraldeído
L-gliceraldeído
L-gliceraldeído
Modelo de bola e bastão
Projeção de Fischer
Fórmula em perspectiva
Todos os monossacarídeos exceto a
dihidroxiacetona contêm um ou mais átomo de
carbono assimétrico (quiral) e por isso ocorrem
formas isoméricas opticamente ativas
A aldose mais simples (gliceraldeído), contém um
centro quiral e apresenta dois isômeros ópticos, ou
enantiômeros
Por convenção, uma destas duas formas é
chamado isômero D, o outro isômero L .
Para representar as estruturas
tridimensionais de açúcares no papel, podemos
usar fórmulas de projeção de Fischer
As aldoses de 4 ou mais carbonos são
classificadas também em famílias D e L caso sua
conformação espacial seja igual ao do D- ou do L-
gliceraldeído no centro quiral mais distante do
carbonílico.
A maioria das hexoses presentes nos organismos
vivos são isômeros D.
A família das Aldoses
Três carbonos Quatro carbonos
D-gliceraldeído D-eritrose D-treose
Cinco carbonos
D-ribose D-arabinose D-xilose D-lixose
Seis carbonos
D-alose D-altrose D-glicose D-manose D-gulose D-idose D-galactose D-talose
CARBOIDRATO: monossacarídeos 
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A família das Cetoses
Três carbonos
Diidroxiacetona
Quatro carbonos
D-eritrulose
Seis carbonos
D-psicose D-frutose
D-sorbose D-tagose
Cinco carbonos
D-ribulose
D-xilulose
CARBOIDRATO: monossacarídeos 
Furanoses e piranoses
Os compostos com anel de seis membros
são chamados piranoses porque se
assemelham ao pirano
Cetohexoses também podem existir na
forma de anel de cinco membros,
chamada furanose por se assemelhar ao
furano, contudo a forma piranosídica é
muito mais estável e abundante
Cetohexoses também ocorrem em
formas anoméricas a e b.
Nestes compostos a hidroxila no C-5 (ou
C-6) reage com o grupo ceto no C-2,
formando um furanose (ou piranose)
contendo um anel de ligação hemiacetal
A frutose (ex. ao lado), uma cetose de
seis carbonos tende a formar anéis
furanosídicos
CARBOIDRATO: monossacarídeos 
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CARBOIDRATO: monossacarídeos 
•Os dissacarídeos consistem de dois monossacarídeos unidos 
covalentemente por uma ligação glicosídica, formada quando o grupo 
hidroxil de um açúcar reage com carbono anomérico de outro açúcar. 
Ligação Glicosídica α (1 → 4)
Maltose
Ligação Glicosídica α (1 → 2)
Sacarose
CARBOIDRATO: dissacarídeos 
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Dissacarídeo mais abundante;
Sintetizado por plantas;
Principal produto intermediário
da fotossíntese;
Constituído pela união de uma
α-D-glicose com uma β-D-
frutose
Açúcar não-redutor
CARBOIDRATO: dissacarídeo - sacarose
Açúcar do leite;
Ocorre naturalmente no leite
em uma concentração de 0 a
7%, dependente da espécie;
Constituído pela união de
uma D-galactose e D-glicose;
Açúcar redutor
CARBOIDRATO: dissacarídeo - lactose
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CARBOIDRATO: dissacarídeos 
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Polímeros de médio a alto peso molecular, também chamados de glicanos. 
CARBOIDRATO: polissacarídeos 
Lineares
(não ramificados)
Ramificados
Homo polissacarídeo
(apenas um tipo de 
unidade monomérica)
Hetero polissacarídeo
(mais de um tipo de 
unidade monomérica)
Quanto a presença de ramificaçõesQuanto a variedade 
das unidades 
monoméricas
São vários monossacarídeos unidos entre si por ligações glicosídicas
Classificação:
CARBOIDRATO: polissacarídeos 
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Ramificado
Homopolissacarídeos
Não 
ramificado
Não ramificado, 
dois monômeros
Heteropolissacarídeos
Ramificado, 
múltiplos monômeros
Diferem:
a) na identidade de seus monossacarídeos
b) no comprimento de suas cadeias
c) nos tipos de ligação entre suas unidades
d) no grau de ramificação
Homopolissacarídeos contem apenas um único tipo de 
monômero, servem como:
•formas de armazenamento de monossacarídeos que 
são utilizados como combustíveis (amido e glicogênio)
•elementos estruturais das paredes das célula vegetais 
e dos exoesqueletos de animais. (celulose e quitina, ex.)
Heteropolissacarídeos contêm dois ou mais tipos 
diferentes
•Presentes em:
o Paredes celulares das bactérias
o Exoesqueletos de insetos
•Em tecidos animais, o espaço extracelular é ocupado 
por vários tipos de Heteropolissacarídeo, que formam 
uma matriz que mantém as células juntas e fornece 
proteção, forma e suporte para células, tecidos e 
órgãos. 
Homopolissacarídeos utilizados como reservas de 
combustível (armazenamento energético)
Grânulos de amido
Grandes grânulos de amido em um
único cloroplasto. O amido é feito no
cloroplasto à partir de D-glicoseformada fotossinteticamente
Grânulos de glicogênio em 
hepatócitos (manchas escuras). 
Eletromicrografias de grânulos de amido e de glicogênio
Os polissacarídeos armazenamento 
de mais importantes são:
• o amido em células vegetais 
•o glicogênio em células animais
CARBOIDRATO: polissacarídeos 
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Forma de armazenamento de glicose nas plantas e importante nutriente 
para os animais.
Grânulos de Amido
CARBOIDRATO: polissacarídeos - amido 
É o polissacarídeo de reserva dos animais;
 A sua estrutura assemelha-se a da amilopectina, exceto pelo maior número de
ramificações que ocorrem em intervalos de 8-12 resíduos de glicose.
CARBOIDRATO: polissacarídeos - glicogênio 
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Glicogênio
(α1→4)
(α1→6)
Ligações
α1→4
α1→6 (ramificações)
Unidade monomérica
Glicose
Tecidos onde é encontrado
Fígado
Músculo 
Glicogenina
(proteína)
glicose
Homopolissacarídeo estrutural
linear,
fibrosa, 
resistente, 
insolúvel em água
encontrada nas paredes celulares das plantas, 
constitui grande parte da massa de madeira
algodão é quase celulose pura
ligação b(14).
Estabilizada por pontes de hidrogênio
resíduos de D-glicose apresentam 
ligação b(14).
Estrutura molecular da celulose
Flor do algodão Fibra de algodão vista 
ao MEV
CARBOIDRATO: polissacarídeos - celulose 
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Representação de uma unidade 
constituinte da Quitina
A quitina é um homopolissacarídeo linear 
composto por resíduos N-acetilglucosamina
unidos por ligação b
A diferença da celulose é a substituição
do grupo hidroxila em C-2, por um grupo 
amino acetilado
Quitina forma fibras estendidas 
semelhantes às da celulose 
Não pode ser digerida por vertebrados 
A quitina é o componente principal do 
exoesqueleto cerca de um milhão de 
espécies de artrópodes (insetos, lagostas e 
caranguejos... ) e é provavelmente o 
segundo polissacarídeo mais abundante, 
depois da celulose, na natureza.
CARBOIDRATO: polissacarídeos - quitina 
São carboidratos unidos à estruturas que não são carboidratos como:
Bases púricas e pirimídicas (ácidos nucléicos); 
Anéis aromáticos (esteróides e bilirrubina); 
Proteínas (glicoproteínas e glicosaminoglicanos); 
Lipídeos (glicolipídeos).
CARBOIDRATO: glicoconjugados 
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CARBOIDRATO: polissacarídeos 
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Resumo de polissacarídeos e glicoconjugados
Polissacarídeos
Reserva energética
Estruturais
Homopolissacarídos
Heteropolissacarídos
Parede
vegetal
Parede 
bacteriana
Parede 
de algas
Exoesqueletos
Glicogênio Amido
Quitina
Matriz extracelular
Glicosaminoglicans (GAGs)
Proteoglicanos
Glicoproteínas
Celulose
Peptídeoglicano
Agarose
Membrana 
bacterianaLilopolossacarídeo
Copolimeros
CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
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CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
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Polímeros de glicose
Amido, glicogênio
Amilase
Dissacarídeos
CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
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CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
Duodeno: A amilase pancreática é capaz de realizar à digestão completa do amido,
transformando-o em maltose e dextrina.
Intestino Delgado: Temos a ação das dissacaridases (enzimas que hidrolisam os
dissacarídeos), que estão na borda das células intestinais:
◦ Sacarase ou invertase, lactase, maltase
CARBOIDRATO: metabolismo – digestão e absorção
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Por que comer açúcar engorda?
Até a próxima aula... (Bons estudos!)
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