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O que são carboidratos? ►Composição São formados por C, H, O. são compostos orgânicos que consistem de carbono, hidrogênio e oxigênio. É uma das fontes de energia mais econômicas e asseguram a utilização eficiente de proteínas e lipídios. A fórmula empírica que representa os carboidratos é (CH2O)n. Os carboidratos podem variar de açucares simples (com 3 a 7 átomos de carbono), até polímeros muito complexos. São considerados a maior fonte de energia e cada grama de carboidrato fornece 4 Kcal. Quimicamente, os carboidratos são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas, ou substâncias cuja hidrólise origine esses compostos. ►Fórmula Geral Cn(H2O)n Funções dos Carboidratos 1 Armazenamento energético – o amido e o glicogênio são os carboidratos responsáveis pelo armazenamento de energia dos animais e vegetais. 2 Produção de energia – os carboidratos são as principais fontes de energia. 3 Estruturais – todos os componentes celulares são formados por um carboidrato, e eles formam bases necessárias para a estruturação das célula. Classificação dos Carboidratos (Quanto ao número de monômeros) • Grau de polimerização: Monossacarídeos; Dissacarídeos; duas unidades de? Oligossacarídeos Polissacarídeos; • Digestibilidade: Digeríveis, parcialmente ou indigeríveis Monossacarídeos Açúcares Fundamentais simples de 03 a 07 carbonos; São absorvidos no intestino delgado sem ligação glicosídica: (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos). •solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos •brancos e cristalinos •maioria com sabor doce •estão ligados à produção energética. • São absorvidos no intestino delgado Os monossacarídeos mais Comuns 5 • Glicose ou dextrose: é a forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo humano, todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais. Principal produto de hidrólise de carboidratos. O armazenamento da glicose acontece no fígado e no músculo na forma de glicogênio e é absorvida rapidamente. •Frutose ou Levulose: é o açúcar das frutas. É absorvida mais lentamente •Galactose: faz parte da lactose, o açúcar do leite. Não é encontrada na natureza em grandes quantidades. O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos mais a terminação “ose”. 03 carbonos – trioses 04 carbonos – tetroses 05 carbonos – pentoses 06 carbonos – hexoses 07 carbonos – heptoses Podem ser classificados ainda como aldoses ou cetoses (função orgânica). Monossacarídeos Monossacarídeos Classificados de acordo com a localização a carbonila ou o número de carbonos 7 Dissacarídeos Os dissacarídeos possuem duas unidades de monossacarídeos. Unidos covalentemente por uma ligação glicosídica, que é formada quando o grupo hidroxila de um monossacarídeo reage com a hidroxila de outro monossacarídeo, pela exclusão de uma molécula de água Dissacarídeos 9 Dissacarídeos: Quando, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite Hidrólise da Maltose A maltose é obtida por hidrólise do amido de cereais e tubérculos É o açúcar do malte, não ocorre em abundância na natureza Hidrólise da Sacarose 11 Açúcar de cozinha (ou açúcar de mesa) Absorção rápida Hidrólise da Lactose Menos doce dos dissacarídeos (1/6 da doçura da sacarose) Promove o crescimento de bactérias benéficas ao intestino grosso Oligossacarídeos O oligossacarídeos são CHO com grau de polimerização de 03 a 10, podendo ser denominados tri e tetrassacarídeos. Dentre eles a maltodextrina, pirodextrina, fruto e galactoligossacarídeos. A inulina e oligofrutose são frutooligossacarídeos que tem função prebiótica. Oligossacarídeos 14 Trissacarídeos: Quando, por hidrólise, produzem três monossacarídeos. Rafinose. Exemplo: Rafinose + 2 H2O → glicose + frutose + galactose. OBS: A rafinose(C18H32O16) pode ser encontrada no feijão. Oligossacarídeos 15 rafinose (galactose + glicose + frutose) estaquiose (glicose + glicose + glicose + frutose) fruto e galactoligossacarídios, maltodextrinas, pirodextrinas e polidextrose. A rafinose e estaquiose são açúcares não digeridos pelos humanos e encontrados principalmente nas leguminosas e são fermentados por bactérias intestinais. Polissacarídeos 16 Polissacarídeos: conhecidos por glucanos ou carboidratos complexos POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais Polissacarídeos 17 Polissacarídeos: polímeros que contém longas cadeias de monossacarídeos, formadas por mais de 10 monossacarídeos reunidos por meio de ligações glicosídicas Apresentam como função a reserva de energia, estruturação de células vegetais ou carapaças de animais. A Celulose 18 • É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. • Apresenta cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão às plantas fibrosas sua força mecânica. • Os animais não possuem as enzimas celulases, que são encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos. Resumo Digestão, Absorção e Metabolismo dos Carboidratos Carboidratos digeríveis: capazes de sofrer degradação pelas enzimas humanas. Ex: amido, sacarose, lactose, maltose e isomaltose. Carboidratos parcialmente digeríveis: são potencialmente digeríveis, mas por alguma razão, não sofrem digestão no intestino delgado. Ex: amido resistente. Carboidratos não digeríveis: incapazes de sofrer degradação pelas enzimas digestivas humanas, mas podem sofrer o processo de fermentação pelas bactérias intestinais. Ex: polissacarídeos não amido, oligossacarídeos e amido resistente. Digestão dos Carboidratos O amido representa a maior fração de CHO da dieta, sua hidrolise explica o processo de digestão dos CHO Processo Mecânico Alfa amilase salivar ou ptialina Pelas três glandulas. Digestao do amdo Digere a amilose em maltose Amilopectina em maltose e dextrina Bolo alimentar Bolo alimentar Secreção de gastrina pelas células G que estimula o HCL,ser utilizada imediatamente para gerar energia ou pode ser armazenada sob a forma de glicogénio (glicogênese). A formação de glicogênio é estimulada pela insulina. O figado e o músculo esquelético representam os principais tecidos responsáveis pelo armazenamento de glicogênio e, de maneira geral, o glicogênio encontrado no fígado exerce a função de armazenamento, manutenção da glicemia, hidrólise e exportação na forma de glicose. Por outro lado, o glicogênio encontrado no musculo esquelético exerce principalmente as funções de armazenamento e utilização. Glicogenólise: Após o período absortivo, há redução da glicose circulante e o organismo tem a necessidade de fornecer esse substrato para a produção de energia. Para tanto, é estimulada a degradação do glicogênio (glicogenólise). Os hormônios glucagon e a adrenalina (epinefrina) são os hormônios contraregulatórios responsáveis pelo estímulo da glicogenólise. . Metabolismo dos Carboidratos Glicólise: A degradação da glicose é a via mais importante de início da liberação de energia a partir da molécula de glicose, e pode ser dividida em duas vias: glicólise aeróbica e glicólise anaeróbica. A glicólise anaeróbica acontece na ausência de oxigênio e tem como produto final o ácido láctico. A glicólise aeróbica consiste na oxidação da glicose, gerando como produto final o piruvato. Neoglicogênese (glicogênese): A neoglicogénese é a formação de glicose a partir do lactato, aminoácidos glicogênicos e do glicerol. Metabolismo dos Carboidratos Nosso organismo utiliza a glicose como fonte de: No fígado a galactose e a frutose são convertidas em : Uma parte da glicose é convertidas em : O restante é enviado pela circulação através da: Quem consome cerca de 20% da glicose circulante? Energia Glicose Glicogênio Insulina Metabolismo dos Carboidratos Requerimentos e recomendações: A ingestão mínima de carboidratos deve ser de aproximadamente 130g ao dia para indivíduos saudáveis acima de 1 ano de idade. Para gestantes, a EAR é de 135 g/dia e a RDA é de 175g/dia. Para lactantes a EAR é de 160g/dia e a RDA é 210 g/dia. Segundo DRI (2001) a recomendação de carboidrato em percentual é de 45 a 65%. De acordo com a OMS (2003) é de 55 a 75% e de acordo com SBAN (1990) é de 60 a 70% ) Funções Especiais dos Carboidratos 29 • Ação poupadora de energia: a presença de carboidratos suficientes para satisfazer a demanda energética impede que as proteínas sejam desviadas para essa proposta, permitindo que a maior proporção de proteína seja usada para função básica de construção de tecido. • Efeito anticetogênico: a quantidade de carboidrato presente determina como as gorduras poderiam ser quebradas para suprir uma fonte de energia imediata, desta forma afetando a formação e disposição das cetonas. A carência dos carboidratos 30 A falta de carboidratos no organismo manifesta-se por sintomas de fraqueza, tremores, mãos frias, nervosismo e tonturas, o que pode levar até ao desmaio. É o que acontece no jejum prolongado. A carência leva o organismo a utilizar-se das gorduras e reservas do tecido adiposo para fornecimento de energia, o que provoca emagrecimento. O excesso dos carboidratos Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipósitos, podendo causar obesidade e arterosclerose (aumento dos triglicerídeos sanguíneos). 31 A Diabetes 32 Quando o pâncreas para de fabricar a insulina, ou o organismo não consegue utilizá-la de forma eficiente, a glicose fica circulando na corrente sanguínea, gerando a hiperglicemia e levando a uma doença conhecida como o diabetes. Resumo – Atividade 1. Definir carboidratos 2. Funções dos carboidratos 3. Classificação dos carboidratos quanto ao tamanho das cadeias 4. Monossacarídeos a) classificação b) isomeria c) reações 5. Oligossacarídeos e dissacarídeos (lactose, sacarose, trealose, matose) a) importância b) estrutura c) tipos de ligações d) monossacarídeos constituintes e) poder redutor 6. Polissacarídeos (glicogenio, amido , celulose, quitina) a) importância b) estrutura c) tipos de ligações d) monossacarídeos constituintes e) poder redutor f) Diferenças entre polissacarídeos REFERÊNCIAS