Carboidratos

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BIOQUÍMICA CARBOIDRATOS
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Introdução
Outras denominações:
 - Hidratos de carbono
 - Glicídios, glucídios ou glícides
 - Açúcares.
Ocorrência e funções gerais:
 São amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas.
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Carboidratos
Composição
São formados por C, H, O.
Fórmula Geral 
 Cn(H2O)n n≥ 3 
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Classificação 
(quanto ao número de monômeros)
Monossacarídeos
Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos)
Propriedades:
solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
brancos e cristalinos
maioria com saber 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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Monossacarídeos
Isomeria ótica
 Propriedade de desviar a luz polarizada em ângulos para a direita (dextrógira) e esquerda (levógira)
 O primeiro composto da série (C=3, gliceraldeído) leva em seu nome a letra D (dextrógiro) ou L (levógiro) e os demais compostos levam o símbolo (+) e (-), onde (+) representa os dextrógiros e (-) os levógiros
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Monossacarídeos
Isomeria ótica
 Os D e L-gliceraldeído são os isômeros óticos de referência para todos os monossacarídeos
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Monossacarídeos
Isomeria ótica
Série dos monossacarídeos “D”
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Aldose x Cetose
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CICLIZAÇÃO DE MONOSSACARÍDEOS
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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
São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos.
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Polissacarídeos
São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos
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Celulose
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.
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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. 
 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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Os carboidratos representam as primeiras substâncias orgânicas formadas na natureza, graças à fotossíntese das plantas e à quimiossíntese das bactérias.
 H2O + CO2 + luz  -->  Cn(H2O)m + O2
 equação simplificada
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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. 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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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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Glicemia baixa
Estimula o pâncreas a secretar outro hormônio: o glucagon. 
O fígado transforma o glicogênio em glicose e libera a glicose no sangue. 
A glicemia retorna, então, ao valor de referência.
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
 
 O Modelo do Mosaico fluido diz que as membranas biológicas são formadas por uma bicamada de lipídios, na qual estão inseridas diversas proteínas, por esta razão a membrana é dita LIPOPROTEICA.
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
Componente lipídico (bicamada de lipídeos)
Principalmente Fosfolipídeos
Componente proteico (proteínas inseridas na bicamada)
Proteínas Periféricas
Proteínas Integrais
Componente glicídico (carboidratos)
Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálix
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
Os lipídeos são moléculas que apresentam
uma região denominada cabeça e outra região denominada cauda.
A cabeça do lipídeo é polar.
A cauda do lipídeo é apolar.
Estruturas polares têm afinidade por estruturas também polares.
Estruturas apolares têm afinidade por estruturas também apolares.
GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
As caudas dos lipídeos se escondendo da água, dentro da bicamada, e as cabeças, em contato com a água,voltadas para os meios intra e extra celular
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
A glicose precisa entrar nas células, para que elas obtenham a energia necessária para seu funcionamento.
Como a glicose se mistura facilmente com a água, deve ser hidrofílica, e portanto, polar. 
Se a glicose é polar e a bicamada de lipídeos praticamente apolar, então para a glicose entrar na célula ela não poderá atravessar através da bicamada 
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
Componente protéico (proteínas inseridas na bicamada)
Proteínas Periféricas ou Extrínsecas
Interagem de forma fraca com a bicamada de lipídeos, podendo ser facilmente extraídas das membranas
Proteínas Integrais, Intrínsecas, ou Transmembrana
Interagem de forma bastante forte com a membrana, sendo de difícil extração
Podem atravessar a bicamada mais de uma vez, chegando a formar canais de passagem através dela
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
Componente glicídico (carboidratos)
Porção de carbohidratos dos glicolipídeos e glicoproteínas, constituindo o glicocálice.
 Nas membranas existem glicoproteínas e glicolipídeos. Estes são formados respectivamente por proteínas e lipídeos ligados a uma molécula de carboidrato.
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
A parte carboidrato dessas moléculas fica sempre voltada para o meio extracelular, constituindo uma verdadeira camada de carboidratos denominada GLICOCÁLICE.
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GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS
Glicoproteínas são polímeros lineares, não ramificados, formados por unidades dissacarídicas que não se repetem ligadas covalentemente a estrutura peptídica da mesma, sendo os açúcares grupos prostéticos dessa. Exemplos: imunoglobulina, hormônio folículo-estimulante, hormônio luteinizante, gonodotrofina coriônica e protrombina, além de diversas glicoproteínas presentes nas secreções das mucosas.