Bioquímica Estrutural 02 Carboidratos

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Constituintes químicos da célula:
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Constituintes químicos da célula:
Componentes:
Água.
Sais Minerais.
Glicídios.
Lipídios.
Ácidos Nucléicos.
Proteínas.
Vitaminas.
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Introdução.
A análise da matéria que constitui os seres vivos revela:
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Gráf2
		80
		13
		2.5
		1
		1
		1
		1
Composição química
 da matéria viva
Plan1
		Água (75-85%)		Proteínas (10-15%)		Lipídios (2-3%)		Glicídios (~1%)		Ácidos Nucléicos (~1%)		Sais Minerais (~1%)		Outros (~1%)
		80		13		2.5		1		1		1		1
Plan1
		0
		0
		0
		0
		0
		0
		0
Composição química
 da matéria viva
Plan2
		
Plan3
		
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Vias metabólicas
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Vias metabólicas
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Vitaminas e Co-enzimas
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CARBOIDRATOS
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Introdução
• Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose.
• Ambos são polímeros do monômero glicose, diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados. 
• A glicose, oxidada em CO2 e H2O, é nossa fonte primária de energia.
• A celulose, o componente principal das paredes celulares (células vegetais) e de algodão e madeira, é um polímero cujos monômeros encontram-se no mesmo plano.
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Introdução
Outras denominações:
 - Hidratos de carbono
 - Glicídios, glícides ou glucídios
 - Açúcares.
Ocorrência e funções gerais:
 São amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas.
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carboidratos1
Açúcares e polímeros de açúcares que estão presentes em grande parte dos alimentos.
Estão presentes em frutas, legumes, bolos, pães, biscoitos. 
A oxidação dessas biomoléculas é a principal via metabólica de obtenção de energia para a maioria das células não fotossintetizantes.
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Propriedades 
Produção de energia.
Participação em estruturas como a parede celular de bactérias e de células vegetais.
Composição do glicocálix das células de organismos multicelulares.
Composição de líquidos lubrificantes nas articulações e no reconhecimento e da coesão célula-célula, dentre outras funções.
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Estrutura
Os hidratos de carbono (carboidratos) são, em sua maior parte, poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas cíclicos ou substâncias que quando hidrolisadas liberam esses compostos.
Sua fórmula geral é (CH2O)n podendo apresentar em sua estrutura átomos de nitrogênio, enxofre ou fósforo.
Classificação: de acordo com o tamanho que estes assumem.
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
Glicoconjugados
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Monossacarídeos
São os açúcares simples, como a D-gilcose (monossacarídeo mais abundante), ou a D-frutose, e que têm como propriedades físicas o fato de serem incolores, solúveis em meio aquoso, formarem sólidos cristalinos e possuírem sabor adocicado.
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Monossacarídeos 
D-glicose (aldohexose)
D-frutose (cetohexose)
Carbonos Assimétricos 
D-gliceraldeído
D-ribose
D-glicose
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D-glicose 
Estrutura Cíclica 
Ligação hemiacetal
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Formação da Ligação Glicosídica
alfa-D-glicose
ßeta-D-glicose
Maltose
Sacarose, um açúcar não redutor
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Polissacarídeos
Homopolissacarídeos: constituídos por apenas uma unidade monomérica.
São formas de armazenamento de monossacarídeos que servirão de reserva energética.
Reserva vegetal: Amido
Reserva animal: Glicogênio
Formados por unidades de glicose com ligações alfa-1,4
Celulose e quitina: Ligações beta 1,4
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polissacarídeos
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Heteropolissacarídeos
Peptidoglicanos, componentes das paredes bacterianas.
Glicosaminoglicanos, presentes na matriz extracelular de animais superiores. 
peptidoglicanos são formados por unidades alternadas de N-acetilglicosamida e ácido N-acetilmurânico. (ligações ß1,4)
Em bactérias, apresentam ligações cruzadas com proteínas.
A penicilina inibe a formação das ligações cruzadas. 
Glicosaminoglicanos ligados à proteínas são chamados de proteoglicanos.
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Glicoconjugados
Glicoconjugados participam de estruturas como a membrana celular e a matriz extracelular.
Glicoproteínas são formadas pela associação de carboidratos com proteínas 
Lipídios também podem se associar formando glicolipídeos ou lipopolissacarídeos
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Glicoconjugados
gangliosídios, são componentes das membranas celulares de eucariotos e podem determinar, no caso das hemácias, os tipos de grupos sangüíneos.
lipopolissacarídeos estão presentes nas membranas de bactérias gram-negativas, o que ajuda o sistema imune do organismo infectado a reconhecer a presença de algo que não lhe é próprio e combatê-lo.
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Carboidratos
Composição
São formados por C, H, O.
Fórmula Geral 
 CnH2nOn
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Classificação 
(quanto ao número de monômeros)
Monossacarídeos
Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos)
Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3
Propriedades:
 solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
 brancos e cristalinos
 maioria com sabor doce
 estão ligados à produção energética.
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Monossacarídeos
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.
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Aldose x Cetose
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Os mais importantes
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.
Frutose ou Levulose: é o açúcar das frutas.
Galactose: faz parte da lactose , o açúcar do leite.
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Oxidação
A oxidação do açúcar fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos.
A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O. 
Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte.
O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese.
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Oxidação da Glicose
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Dissacarídeos
São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes.
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Ligação Glicosídica (maltose)
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Hidrólise da Sacarose
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Oligossacarídeos: 3 a 10 unidades de monossacarídeos.
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Polissacarídeos: mais de 10 moléculas de monossacarídeos
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Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal
1- 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. 
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Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal
2- 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.
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Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal
3- Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil.
 4- Sistema Nervoso Central: O cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sangüínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro.
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Digestão:
boca
A saliva contém uma enzima que hidrolisa o amido: a amilase salivar (ptialina), secretada pelas glândulas parótidas. 
A amilase salivar consegue hidrolisar apenas 3 a 5 % do total, pois age em um curto período de tempo, liberando dextrinas 
 (forma de maltose e isomaltose).
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Digestão: estômago
A amilase salivar é rapidamente inativada em pH 4,0 ou mais baixo, de modo que a digestão do amido iniciada na boca, cessa rapidamente no meio ácido do estômago.
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Digestão: intestino
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.
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Curiosidades
Na rapadura encontramos 90% de carboidratos. Sendo 80% de sacarose. 
Os carboidratos da nossa dieta são oriundos de alimentos de origem vegetal. A exceção é a lactose, proveniente do leite e seus derivados.
Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose.
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Carência
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. 
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Carência
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.
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Excesso
Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipósitos, podendo causar obesidade e arterosclerose 
 (aumento dos triglicerídeos sangüíneos).
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Glicemia
É a taxa de glicose no sangue. 
Varia em função da nossa alimentação e nossa atividade. 
Uma pessoa em situação de equilíbrio glicêmico ou homeostase possui 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.
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Controle Hormonal
É o fator mais importante para o mantimento da homeostase da glicose no organismo;
Realizado pelo hormônio catabólico (reduz a glicemia), a insulina. 
E também pelos hormônios anabólicos (aumentam a glicemia) que se opõem a ação da insulina, o glucagon, o hormônio de crescimento e as catecolaminas.
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Insulina
Armazenamento de carboidratos e lipídeos e síntese de proteínas;
Principais alvos são as células do fígado, células adiposas e musculares, induz mudanças na permeabilidade da membrana à glicose;
No fígado estimula a glicólise e a síntese do glicogênio, inibe a lipólise e promove a lipogênese;
No tecido adiposo estimula a síntese do glicerol e dos ácidos graxos;
Nos músculos aumenta o transporte e o metabolismo da glicose e síntese do glicogênio;
Impede a gliconeogênese no fígado e nos rins.
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Glucagon
Age nas mesmas células que a insulina, entretanto as células musculares não tem receptor;
Mobiliza as reservas energéticas para a manutenção da glicemia entre as refeições;
No fígado estimula a glicogenólise;
No tecido adiposo estimula a lipólise, liberando ácidos graxos;
Estimula a gliconeogênese e a cetogênese;
Liga-se a um receptor específico de membrana.
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Hiperglicemia
Estimula a secreção da insulina pelo pâncreas. 
Esse hormônio estimula as células do nosso organismo a absorver a glicose presente no sangue. 
Se essas células não necessitam imediatamente do açúcar disponível, as células do fígado se responsabilizam pela transformação da glicose, estocando-a sob a forma de glicogênio.
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Diabetes
Quando o pâncreas pára 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
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Diabete Melito
Há 2 tipos principais de diabete, o diabete melito tipo 1e o diabete melito tipo 2;
É um conjunto de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia, ao longo do tempo, leva a uma série de complicações;
É uma doença comum que acomete 1%-2% das populações ocidentais.
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Tratamento
DM tipo 1
Reposições exógenas de insulina sob forma injetável (subcutânea);
Dieta e exercícios físicos;
Controle glicêmico rígido, cuidando para que não se eleve a chance de hipoglicemia.
DM tipo 2
Dieta e exercícios físicos;
Agentes hipoglicemiantes orais;
Controle dos fatores de risco para aterosclerose, tratar hipertensão arterial, corrigir obesidade e dislipidemia.
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Diabete Gestacional
Estado de intolerância à glicose que surge durante a gestação, geralmente entre a 24ª e a 28ª semana, associada à complicações materno-fetais. É semelhante ao DM tipo 2;
Causada pela incapacidade das Ilhotas pancreáticas em produzir insulina suficiente para a demanda na gravidez, efeito de diversos hormônios da gravidez que aumentam a resistência periférica insulínica;
Complicações: macrossomia fetal, polidrâmnio e hipoglicemia neonatal (passagem da glicose da mãe para o feto e aumento da insulina fetal);
Aumento da incidência de pré-eclâmpsia e da necessidade de parto cesário.
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Exames Laboratoriais
	Testes que servem para o diagnóstico e acompanhamento do diabete.
	GLICEMIA DE JEJUM
Após 8 horas de jejum;
Glicemia plasmática (mg/dl)
	Normal até 99mg/dl
	Pré-diabete 100 a 125mg/dl
	Diabete 126mg/dl e acima, deve ser confirmado com novo teste em outro dia.
A amostra usada para o exame é plasma ou soro, mas também pode ser feita com LCR e urina;
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Os resultados devem ser inferiores a 140mg/dl, resultados iguais ou superiores indicam necessidade de um teste complemento.
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	CURVA GLICÊMICA
Determinação seriada das glicemias nos tempos de jejum, 30, 60, 90 e 120min depois da administração de glicose;
O diagnóstico depende da realização da curva glicêmica;
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Hipoglicemia
Diminuição da taxa de glicose no sangue;
	Causas são:
Consumo de álcool (mais freqüente);
Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece açúcares e carboidratos em quantidades suficientes;
Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis;
Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos e antidiabéticos orais. Também pode ser causada por aspirina, beta-bloqueadores não-cardiosseletivos.
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	Sinais da hipoglicemia produzidos pelos hormônios adrenalina e glucagon acionados pelo declínio da glicose:
Tremor, ansidade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, languidez, pupilas dilatadas;
Fome, borborigma (“ronco” na barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal.
	Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro:
Conseqüências do mau fornecimento de glicose para o cérebro, resultando no prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.
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Glicemia abaixo de 65mg/dl eficiência mental diminui;
Glicemia abaixo de 40mg/dl limitação de ações e julgamento;
Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões;
Glicemia próxima ou abaixo de 10mg/dl os neurônios ficam eletricamente desligados, resultando no coma.
Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência;
Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia;
Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;
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Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose
plasmática abaixo de 70mg/dl são considerados hipoglicêmicos;
A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabete, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.
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