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União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande – FAC-CG Curso de Fisioterapia Setembro /2014 Profª. Drª Narlize Silva Lira Carboidratos Carboidratos ♦ São as biomoléculas mais abundantes na natureza (amido e celulose); ♦ Constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio; ♦ Podendo apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre na sua composição; ♦ Também são conhecidos como: Hidratos de carbono, sacarídeos, oses, glicídios ou açúcares. (LEHNINGER, 2011) Carboidratos ♦ Os animais não são capazes de sintetizar os carboidratos; ♦ Sendo necessária a obtenção através da alimentação; ♦ Os açucares são formados por unidades chamadas sacarídeos. (LEHNINGER, 2011) ♦ São poliidroxialdeídos e poliidroxicetonas ou substâncias que liberem esses compostos por hidrólise; (LEHNINGER, 2011) Carboidratos (CH2O)n OHC HO C C OH H O H C H H CH OH C OH H H C C C C H O HO H H C C OH OH H OHH OH H H ♦ Celulose; ♦ Quitina; ♦ Ribose; ♦ Dextrose. (LEHNINGER, 2011) Principais Funções dos Carboidratos Estrutural: ♦ Sacarose; ♦ Glicose; ♦ Manose; ♦ Galactose; ♦ Lactose; ♦ Maltose. Fontes de Energia: ♦ Glicogênio; ♦ Amido. Reserva de Energia: (LEHNINGER, 2011) Nomenclatura dos Carboidratos ♦ O nome dos carboidratos é dado pela união do prefixo (aldo/ceto) e o sufixo representativo do número de átomos de carbono. Exemplos: Aldopentose e Cetopentose. Ribose Ribulose (LEHNINGER, 2011) Funções dos Carboidratos ♦ Reserva Energética: Amido e Glicogênio. ♦ Estruturação e Sustentação: Celulose e Ácido Hialurônico. ♦ Comunicação Celular e Defesa: Glicoproteínas e Imunoglobulinas. ♦ Anticoagulante: Heparina (mucopolissacarídeo). Glicogênio Imunoglobulinas (LEHNINGER, 2011) Classificação dos Carboidratos CARBOIDRATOS Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos ♦ Carboidratos não hidrolisáveis; ♦ São açúcares fundamentais; ♦ Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3 (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos ♦ Solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos; ♦ Brancos e cristalinos; ♦ Maioria apresenta sabor doce; ♦ Estão ligados à produção energética. Propriedades Químicas: (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos ♦ O nome genérico é baseado no número de carbonos mais a terminação “ose”. ♦ 03 carbonos - Trioses ; ♦ 04 carbonos - Tetroses; ♦ 05 carbonos - Pentoses; ♦ 06 carbonos - Hexoses; ♦ 07 carbonos - Heptoses; ♦ 08 carbonos - Octoses; ♦ Podem ser classificados ainda como aldoses ou cetoses. (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos CARBOIDRATO FUNÇÃO BIOLÓGICA Trioses (C3H6O3) Gliceraldeído Composto intermediário da glicólise Diidroxiacetona Participa da glicólise e do Ciclo de Calvin Pentoses (C5H10O5) Ribose Matéria-prima para a síntese de Ácido Ribonucleico (RNA) Desoxirribose Matéria-prima para a síntese de Ácido Desoxirribonucleico Hexoses (C6H12O6) Glicose Principal Fonte de energia Frutose Função Energética Galactose Encontrada no leite; Função Energética. (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos Manitol Sorbitol ♦ São adoçantes com valor calórico reduzido; ♦ Derivados de milho e açúcar, eles também podem ser usados como agentes de corpo e para melhorar a textura de alimentos e bebidas; ♦ Podem também ser usados em combinação com edulcorantes intensivos para resultados perfeitos. Poliol: (LEHNINGER, 2011) Monossacarídeos Aldoses Cetoses C C C H OH OH H O H H Gliceraldeído OHC HO C C OH H O H C H H CH OH C OH H H Glicose C C C C H O HO H H C C OH OH H OHH OH H H Dihidroxicetona C C C H OH O H OHH H Frutose (LEHNINGER, 2011) Dissacarídeos ♦ Produto da condensação de duas unidades monossacarídicas; ♦ A variação entre as unidades de monossacarídios garante a existência de um grande sortimento de dissacarídios sintetizados pelos seres vivos; Fonte: mdemulher.abril.com.br/blogs/dieta-nunca- mais/2010/09/beterraba-e-aveia-acabam-com-vontade-de-comer- besteira/ Fonte: www.suza.com.br/?p=2185 (LEHNINGER, 2011) Dissacarídeos CARBOIDRATO MONOSSACARÍDEOS CONSTITUINTES FUNÇÃO BIOLÓGICA Dissacarídeos Sacarose Glicose + Frutose Abundante na cana-de- açúcar e Beterraba. Função Energética. Lactose Glicose + Galactose Encontrado no leite; Função Energética. Maltose Glicose + Glicose Encontrado em alguns vegetais, provém da digestão do amido pelos animais. Função energética (LEHNINGER, 2011) Oligossacarídeos ♦ Açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos; ♦ A maior parte não é digerida pelas enzimas humanas. Fonte: mdemulher.abril.com.br/dieta/reportagem/dietas/feijao- traz-beneficios-saude-ajuda-emagrecer-683458.shtml Fonte: foodsafetybrazil.com/os-perigos-da-soja/ (LEHNINGER, 2011) Oligossacarídeos ♦ Açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos; ♦ São carboidratos de cadeia curta que quando hidrolisados fornecem até dez unidades monossacarídicas, que estão unidas entre si por ligações glicosídicas. Sacarose (LEHNINGER, 2011) Oligossacarídeos ♦ Formada por: Galactose + Galactose + Glicose + Frutose; ♦ Apresenta baixa digestilibidade pelo organismo humano; Estaquiose ♦ É encontrada naturalmente em muitos vegetais (feijão verde, soja e outros feijões ) e plantas; ♦ Consumo excessivo destes alimentos podem ocasionar flatulência. (LEHNINGER, 2011) Polissacarídeos ♦ São polímeros complexos que contêm mais de 10 unidades de monossacarídios, iguais ou não; ♦ Não são digeridas diretamente pelas enzimas humanas. Celulose (LEHNINGER, 2011) Polissacarídeos CARBOIDRATO MONOSSACARÍDEOS CONSTITUINTES FUNÇÃO BIOLÓGICA Polissacarídeos Amido ~ 1.400 Glicoses Armazenado no amioplasto de raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce); Principal reserva energética dos vegetais. Glicogênio ~30.000 Glicoses Armazenado no fígado e músculos. Principal reserva energética de animais e fungos. Celulose ~1.000 Glicoses Função Estrutural de célula vegetal. Componente da parede celular Quitina ~Milhoes de N-acetil- D-galactosamina Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e está presente na parede celular dos fungos (LEHNINGER, 2011) Alguns Carboidratos Importantes ♦ 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; Glicose ou Dextrose: Glicose (LEHNINGER, 2011) Alguns Carboidratos Importantes ♦ Conhecido como o açúcar das frutas, é um monossacarídeo, dispoto em anel; ♦ É mais doce que a sacarose, que é o açúcar refinado comum, encontrado em cana-de-açúcar. Frutose ou Levulose: Frutose (LEHNINGER, 2011) Alguns Carboidratos Importantes ♦ É um açúcar monossacarídio; ♦ Seu papel biológico é energético e é encontrado como componente do dissacaridío lactose que existe no leite. Galactose: Galactose Glicose (LEHNINGER, 2011) Química dos Carboidratos ♦ É a capacidade de uma substância desviar o plano de vibração da luz polarizada; ♦ Todos os monossacaridíos, com exceçãoda diidroxiacetona, contém um ou mais átomos de carbono assimétrico (quiral); Atividade Ótica: Diidroxiacetona (LEHNINGER, 2011) Química dos Carboidratos ♦ Sendo assim os monossacaridíos possuem dois isômeros ópticos diferentes, ou enantiômeros; ♦ Um dos enantiômeros é, por convenção, designado o isômero D, e o outro é o isômero L; Atividade Ótica: D-Gliceraldeído L-Gliceraldeído (LEHNINGER, 2011) Química dos Carboidratos ♦ (D) Dextrógiro ou (L) Levógiro; ♦ Geralmente, uma molécula com n centros quirais pode ter 2n estereoisômeros; Centros Quirais: ♦ o gliceraldeído possui n = 1; ♦ Logo: 21 = 2 (estereoisômeros); Exemplo: (LEHNINGER, 2011) Química dos Carboidratos Nomenclatura família ou série D/L D-Glicose D-Galactose OHC HO C C OH H O H C H H CH OH C OH H H HC HO C C OH H O H C H HO CH OH C OH H H 1 2 3 4 5 6 ♦ São divididos em dois grupos, os quais diferem quanto à configuração do centro quiral mais distante do carbono da carbonila; (LEHNINGER, 2011) Ciclização dos Carboidratos ♦ A formação destas estruturas em anel é o resultado de uma reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas para formar derivados chamados Hemiacetais ou Hemicetais; Hemiacetais: Reação de uma aldoxila com uma hidroxila Hemicetais: Reação de uma cetona com uma hidroxila (LEHNINGER, 2011) Ciclização dos Carboidratos Glicose Mutarrotação α-D-Glicopiranose β-D-Glicopiranose ♦ A reação entre o grupo aldeído em C-1 e o grupo hidroxil em C-5 forma uma ligação, hemiacetal; ♦ Produzindo um dos dois estereoisômeros, os anômeros α e β; (LEHNINGER, 2011) Carboidratos Formas Ciclícas: Piranoses: Compostos com anéis de seis membros, se assemelham ao composto em anel de seis membros pirano; α-D-Glicopiranose β-D-Glicopiranose Pirano (LEHNINGER, 2011) Carboidratos Formas Ciclícas: Furanoses: Compostos com anéis de cinco membros, se assemelham ao composto de cinco membros furano. α-D-Frutofuranose β-D-Frutofuranose Furano (LEHNINGER, 2011) Carboidratos - Epímeros D-Manose Epímero em C-2 D-Glicose D-Galactose Epímero em C-4 ♦ Isômeros que diferem por variações na configuração das (-OH) e4 (-H) presentes nos carbonos 2, 3 e 4 da glicose. (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios ♦ São polímeros naturais; ♦ Apresentam massa molecular muito elevada; ♦ Podem exercer função estrutural ou de reserva energética; ♦ Não possuem sabor doce; (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios ♦ Homopolissacarídeos: São polissacarídeos constituídos um tipo de açúcar. Exemplo: Forma de armazenamento de energia (Amido e glicogênio) e componente estrutural da parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina); ♦ Heteropolissacarídeos: São polissacarídeos constituídos por mais de um tipo de açúcar. Exemplo: Componente estrutural de parede celular de bactérias (Peptideoglicano de Staphylococcus aureus). Podem ser: (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios ♦ Amido; ♦ Glicogênio; ♦ Celulose; ♦ Quitina; ♦ Glicosaminoglicanas; ♦ Glicoproteínas; (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios ♦ Polímero linear; ♦ Composto por milhares de moléculas de glicose; ♦ Reserva energética nos vegetais (Análogo ao glicogênio); ♦ Constituído por amilose e amilopectina; Amido: (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios Amido: Amilose (13 a 20 %): Macromolécula constituída de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal não ramificada. Amilopectina: Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída por cerca de 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo também ligações α-1,6, que dão a ela uma estrutura ramificada. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios Glicogênio: ♦ Pouco solúvel e muito ramificado; ♦ Composto por moléculas de glicose; ♦ Ligadas por ligações α-1,4 e α-1,6 ; ♦ Encontrado no fígado e músculos; (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios Celulose: ♦ Polímero linear; ♦ Carboidrato mais abundante na natureza; ♦ Possui função estrutural na célula vegetal; ♦ Insolúvel em água; ♦ Não digerido pelo ser humano. (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios Quitina: ♦ Polímero linear; ♦ Composto por unidades de N-acetil-D-galactosamina; ♦ Função estrutural (Exoesquelo de crustáceos e insetos e também da parede de fungos); ♦ Compõem a substância fundamental de suporte ou envoltório do tecido conjuntivo; Importância dos Polissacarídios Glicosaminoglicanas: ♦ Carboidratos complexos (Amino açúcares + ácidos urônicos); ♦ Podem estar ligadas a uma molécula proteica para formar uma proteoglicana; (LEHNINGER, 2011) Importância dos Polissacarídios Glicoproteínas: ♦ Também conhecidas como mucoproteínas; ♦ São proteínas que contêm cadeias de oligossacarídios, ramificadas ou não; ♦ Ocorrem nas membranas celulares e em muitas outras situações. (LEHNINGER, 2011) Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Intolerância a Lactose: Ausência de Lactase (Náusea, Inchaço abdominal, Cólica e Flatulência) Galactosemia: Galactose Glicose (A doença pode provocar danos no sistema nervoso, nos olhos, no fígado e nos rins). Galactosemia x Intolerância à Lactose: ♦ Ambos estão relacionados com disfunções causadas pelo consumo de leite e seus derivados; Lactose Galactose Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Intolerância a Lactose ♦ É a incapacidade de digerir lactose ; ♦ Ocorre quando o intestino delgado não produz a enzima lactase em quantidade suficiente. Estas enzimas ajudam o corpo a metabolizar os alimentos ; ♦ Pode começar em diferentes momentos da vida ; ♦ É muito comum em adultos, mas não é perigosa. Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Intolerância a Lactose Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Galactosemia ♦ É uma doença metabólica rara, de fundo genético; ♦ A deficiência de uma enzima do metabolismo da galactose não permite que esta seja transformada em glicose, principal fonte de energia do organismo. ♦ O acúmulo da galactose ou de seus metabólitos é a causa dos danos nos rins, fígado, cérebro e olhos ou até mesmo a morte em casos mais graves. Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Galactosemia ♦ É uma doença metabólica rara, de fundo genético; ♦ A deficiência de uma enzima do metabolismo da galactose não permite que esta seja transformada em glicose, principal fonte de energia do organismo. ♦ O acúmulo da galactose ou de seus metabólitos é a causa dos danos nos rins, fígado, cérebro e olhos ou até mesmo a morte em casos mais graves. Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Galactosemia ♦ A doença pode se manifestar em crianças e neonatos com a deficiência metabólica assim que a galactose é introduzida na dieta via leite materno, leites em geral , queijos e derivados. ♦ Os sinais da doença são normalmente vômitos, aumento do fígado, pigmentação amarelada da criança, entre outros. Doenças Relacionadasaos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Galactosemia ♦ Os danos causados pela galactosemia podem ser menores se a doença for diagnosticada precocemente. ♦ O tratamento é a base de dieta severa sem galactose e sem lactose, desde o período neonatal até, na maioria dos casos, o resto da vida com monitoramento constante através da dosagem do nível de galactose e seus metabólitos nas hemácias. Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Diabetes Mellitus ♦ É uma condição na qual o pâncreas deixa de produzir insulina ou as células param de responder à insulina que é produzida, fazendo com que a glicose sanguínea não seja absorvida pelas células do organismo causando o aumento dos seus níveis na corrente sanguínea. Diabetes Mellitus (LEHNINGER, 2011) Tipo Diabetes Mellitus Tipo I: Doença auto-imune que lesa irreversivelmente as células beta do pâncreas (células produtoras de insulina) Diabetes Mellitus Tipo II: Ocorrem diversos mecanismos de resistência à ação da insulina. Diabetes Mellitus (LEHNINGER, 2011) Sintomas Gerais ♦ Sede excessiva; ♦ Aumento do volume urinário e do número de miccções; ♦ Hábito de urinar durante a noite; ♦ Fadiga; ♦ Fraqueza; ♦ Tonturas; ♦ Visão borrada, turva; ♦ Aumento de apetite; ♦ Perda de peso. Doenças Relacionadas aos Carboidratos (LEHNINGER, 2011) Doenças de Armazenamento de Glicogênio (Glicogenose) ♦ É qualquer doença relacionada a erros inatos do metabolismo, resultantes de deficiências enzimáticas, que afetam o processamento da síntese do glicogênio ou sua quebra nos músculos e fígado. Doenças de Armazenamento de Glicogênio (Glicogenose) (LEHNINGER, 2011) Tipos Número Enzima deficiente Sinonímia Glicogenose tipo I Glicose-6-fosfatase Doença de Von Gierke Glicogenose tipo II Glicosidase lisossômica Doença de Pompe Glicogenose tipo III Amilo-1,6-glicosidase Doença de Cori ou Doença de Forbe Glicogenose tipo IV Amilo-1,4-1,6-glicosidase Doença de Andersen Glicogenose tipo V Glicogênio fosforilase muscular Doença de McArdle Glicogenose tipo VI Glicogênio Fosforilase hepática Doença de Hers Glicogenose tipo VII Fosfofrutoquinase muscular Doença de Tarui Glicogenose tipo IX Fosforilase quinase - Glicogenose tipo XI Transportador de glicose Doença de Fanconi-Bickel Glicogenose tipo O Glicogênio sintetase - Número do slide 1 Carboidratos Carboidratos Número do slide 4 Número do slide 5 Número do slide 6 Número do slide 7 Número do slide 8 Número do slide 9 Número do slide 10 Número do slide 11 Número do slide 12 Número do slide 13 Número do slide 14 Número do slide 15 Número do slide 16 Número do slide 17 Número do slide 18 Número do slide 19 Número do slide 20 Número do slide 21 Número do slide 22 Número do slide 23 Número do slide 24 Número do slide 25 Número do slide 26 Número do slide 27 Número do slide 28 Número do slide 29 Número do slide 30 Número do slide 31 Número do slide 32 Número do slide 33 Número do slide 34 Número do slide 35 Número do slide 36 Número do slide 37 Número do slide 38 Número do slide 39 Número do slide 40 Número do slide 41 Número do slide 42 Número do slide 43 Número do slide 44 Número do slide 45 Número do slide 46 Número do slide 47 Número do slide 48 Número do slide 49 Número do slide 50 Número do slide 51 Número do slide 52 Número do slide 53 Número do slide 54 Número do slide 55
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