Resumo de Carboidratos

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Resumo de Carboidratos
Gustavo R Oliveira
Estrutura e Função 
A função mais importante dos carboidratos no organismo é como fonte de energia e estruturalmente fazendo parte da constituição de biomoléculas como a ribose e a desoxirribose no DNA. Além disso determinados carboidratos proporcionam rigidez, consistência e elasticidade a algumas células. A pectina, a hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos vegetais. A quitina forma o exoesqueleto dos artrópodes. Pode ainda lubrificar as articulações; matriz extracelular e a capa externa do óvulo.
	Outro papel importante dos carboidratos é no reconhecimento e sinalização celular desempenhado pelos glicolipídeos e glicoproteínas. 
Estruturalmente os carboidratos são compostos orgânicos constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio (faz muitas pontes de hidrogênio), que geralmente seguem a fórmula empírica [C(H2O)]n, sendo n ≥ 3. A proporção entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio é de 1:2:1. Contudo, alguns carboidratos não se ajustam a esta regra geral, como a manose, por exemplo, cuja fórmula molecular é C6H12O5. Por isso essas substâncias são conhecidas como hidratos de carbono. 
Podem ser poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, isto é, possuem um grupo que pode ser aldeído ou cetona, respectivamente, e várias hidroxilas, geralmente uma em cada átomo de carbono que não faz parte do aldeído ou grupo funcional cetona. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio, alguns carboidratos apresentam nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição.
	Fazem parte de duas famílias: Aldoses e Cetoses. 
	O grupo funcional dos carboidratos é a carbonila, que é um átomo de carbono e um de oxigênio unidos por uma dupla ligação. Dependendo de onde a carbonila é encontrada a função pode váriar, por exemplo se a carbonila estiver no carbono 1 o carboidrato é um aldeído, se ela estiver no carbono 2 o carboidrato é uma cetona.
	Os carboidratos podem se diferenciar pela posição das suas hidroxilas (OH) e pelo número de carbonos que o compõe. 
	
	
Ciclização
	Quando o grupamento aldeído ou cetona reagem com a hidroxila (OH) da própria molécula temos um processo de ciclização. Para analisar o ciclo e determinar se o mesmo é alfa ou beta, basta olhar o carbona da carbonila quando o carboidrato estiver na forma cíclica. Se o OH estiver abaixo do plano do carbono anomérico o ciclo será alfa, se estiver acima do plano do carbono anomérico o ciclo é beta. 
	Mutarrotação
	Refere-se ao processo pelo qual compostos isômeros cíclicos podem se abrir passando por uma fase intermediária acíclica retornando a fase cíclica (reação reversível). Em solução sempre há um equilíbrio entre a forma alfa e a forma beta, sempre passando pela forma aberta. 
Carbono Anomérico
Fenômeno da Ciclização 
Aldose
OH acima do plano (beta)
OH abaixo do plano (alfa)
	O carbono anomérico era do grupo da carbonila. 
	Açúcar reduto: Reduz alguém e sofre oxidação, se o OH do carbono anomérico estiver ligado a outra unidade de açúcar ou qualquer outra substancia isso é um impedimento para o açúcar ser redutor. É válido ressaltar que o carboidrato só se oxida na forma aberta.
	Carboidratos de ciclo alfa são mais facilmente empacotados, e utilizados como reserva energética pelo organismo do que carboidratos de ciclo beta, pois nesse estado a conformação cíclica beta dificulta a torção da molécula.
	 
	 Classificação
Os carboidratos podem ser classificados quanto ao número de monômeros em:
Monossacarídeos: menor unidade carboidratada, com 3 a 9 carbonos na estrutura
Oligossacarídeos: pequeno conjunto de monossacarídeos, formado a partir de 2 a 10 unidades monossacarídeas
Polissacarídeos: grande conjunto de monossacarídeos, formado com mais de 10 unidades monossacarídeas
Monossacarídeos: monossacarídeos são formados por uma única unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona. Não podem ser hidrolisados a compostos mais simples, formam pontes de hidrogênio com a água. A D-glicose é o monossacarídeo mais abundante na natureza.
Características: em geral são sólidos, cristalinos, incolores, muito solúveis em água.
Quanto ao número de carbonos, os monossacarídeos podem ser 3C – trioses; 4C – tetroses; 5C – pentoses; 6C – hexoses; 7 – heptoses.
 Monômero da glicose com seis C
OBS: Em geral, só metabolizamos carboidratos D, porém há exceções. Por convenção, quando há mais de 1 C*, olha-se o último C* da cadeia, se o –OH estiver à direita, é D, se estiver à esquerda, é L.
	Dissacarídeos: Dissacarídeos, dissacáridos ou dissacarídios são cadeias orgânicas constituídas por duas unidades de monossacarídeos unidos por uma ligação glicosídica. A variação entre as unidades de monossacarídeos garante a existência de um grande sortimento de dissacarídeos sintetizados pelos seres vivos. Os dissacarídeos são ditos oligossacarídeos pois em definição, oligossacarídeos são carboidratos que possuem de duas a dez moléculas de monossacarídeos. 
	Dissacarídeos Importantes
Lactose -> glicose + galactose (ligação β 14)
Maltose -> glicose + glicose (ligação α 14)
Sacarose -> glicose + frutose (ligação α 12)
É importante contar o número de carbonos sempre observando o heteroátomo, a partir dele devemos ver onde se encontra a hidroxila ligada ao carbono anomérico, que no caso de uma aldose será o primeiro e em uma cetose será o segundo. No último exemplo da figura acima temos a glucose que é uma aldose e uma frutose que é uma cetose. 
	
Ligação Glicosídica
A ligação glicosídica ocorre entre um hemiacetal de uma molécula de carboidrato e o álcool de outra, formando um acetal.
Acetal é uma ligação intermolecular na qual a junção entre moleculas é provida pelo oxigenio e libera água H2O
	Hemiacetal é uma ligação intracadeia e não entre duas moléculas, é designada por uma ligação entre álcool e um aldeído. 
	Além da ligação Hemiacetal temos também a ligação Hemicetal que é a junção de uma cetona e um alcool. Portanto ela ocorre em carboidratos
	Polissacarídeos: Os polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses. São insolúveis em água e, portanto, não alteram o equilíbrio osmótico das células. Os polissacarídeos possuem duas funções biológicas principais, como forma armazenadora de combustível e como elementos estruturais.
Amido: Aproximadamente 1400 glicoses unidas. Armazenado no amiloplasto de raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Principal reserva energética dos vegetais.
Glicogênio: Aproximadamente 30000 glicoses unidas. Armazenado no fígado e nos músculos. Principal reserva energética de animais e fungos.
Celulose: Polímero de glicose com aproximadamente 1000 monômeros. Função estrutural na célula vegetal, como um componente da parede celular.
Quitina: Polissacarídeo constituinte do exoesqueleto dos artrópodes e está presente na parede celular dos fungos.
Glicoproteínas
As glicoproteínas são proteínas que contém cadeias de oligossacarídeos, ramificadas ou não. Costumam ser encontrados na superfície externa da membrana plasmática (como parte do glicocálix) e em organelas específicas dentro da célula.
Os diversos tipos sanguíneos se diferenciam pela porção oligossacarídica das glicoproteínas na superfície dos eritrócitos, que atuam como determinantes antigênicos. Em todos os tipos sanguíneos o açúcar L-fucose está presente.
Quais são os alimentos ricos em carboidrato? 
Arroz, batata, massas em geral, mandioca, pães, bolachas, aveia, granola, cereais matinais, barras de cereais, frutas, legumes são excelentes fontes de carboidrato. 
Vale à pena lembrar que, além do carboidrato, esses alimentos também fornecem para o nosso organismo alguns outros nutrientes, tais como vitaminas do complexo B, vitamina C, vitamina A.
 	Deve ser lembrado que, de preferência, arroz, pães e bolachas devemser consumidos em sua versão integral, fornecendo assim um aporte maior de fibras a nossa alimentação. Prevenindo o diabetes, hipercolesterolemia e intestino preso. 
Aplicações químicas para os carboidratos
Bolos, tortas, massas e biscoitos... Os carboidratos além de serem vastamente utilizados na indústria de alimentos, podem representar um enorme salto no campo energético do País, sendo ainda extremamente úteis na indústria de plásticos, farmacêutica e de cosméticos.