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12/05/2014 1 Profª Danielly Cantarelli Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza. Principais fontes alimentares para produção de energia Exercem inúmeras funções estruturais e metabólicas nos organismos vivos Apresentam como fórmula empírica: (CH2O)n , (n≥3) Alguns também contêm N, P e S Introdução A relação entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio é de 1:2:1 12/05/2014 2 • Fórmula empírica (“Hidratos de Carbono”): (CH2O)n • GLICOSE: C6H12O6 • A maioria dos carboidratos comuns se ajustam à fórmula empírica, porém outros não, como por exemplo, o carboidrato ramnose (C6H12O5). CARACTERÍSTICAS GERAIS • Fórmula empírica (“Hidratos de Carbono”): (CH2O)n • GLICOSE: C6H12O6 • A maioria dos carboidratos comuns se ajustam à fórmula empírica, porém outros não, como por exemplo, o carboidrato ramnose (C6H12O5). CARACTERÍSTICAS GERAIS • São poliidroxiALDEÍDOS e poliidroxiCETONAS, ou substâncias que liberam esses compostos por hidrólise. CARACTERÍSTICAS GERAIS 12/05/2014 3 Introdução • Outras denominações: - Hidratos de carbono - Glicídios, glícides ou glucídios - Sacarídeos - Açúcares • Ocorrência e funções gerais: Amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções ESTRUTURAIS e METABÓLICAS. Introdução 12/05/2014 4 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO O TAMANHO » MONOSSACARÍDEOS (açúcar simples): consistem de uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona. » OLIGOSSACARÍDEOS: consistem de cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas (mais abundantes: dissacarídeos). Todos os MONO e DISSACARÍDEOS comuns tem o sufixo OSE » POLISSACARÍDEOS: Consistem de longas cadeias de monossacarídeos e podem conter centenas ou milhares de unidades monossacarídicas . A palavra “sacarídio” é derivada do grego sakcharon e significa “açúcar” mo ● Açúcares simples ● 3 a 7 átomos de carbono ● Incolores, sólidos cristalinos, solúveis em água ● Sabor doce Trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses MONOSSACARÍDIOS 12/05/2014 5 Aldose x Cetose 12/05/2014 6 Carboidrato Importância biológica Trioses (C3H6O3) Gliceraldeído Composto intermediário da glicólise. Diidroxiacetona Participa da glicólise Pentoses (C5H10O5) Ribose Açúcar para a síntese de ácido ribonucléico. Desoxirribose Açúcar para a síntese de ácido desoxirribonucléico Hexoses (C6H12O6) Glicose Molécula mais utilizada para a obtenção de energia. Frutose Função energética. Galactose Constitui a lactose do leite. MONOSSACARÍDEOS São relativamente pequenos, solúveis em água e não sofrem hidrólise. CONFIGURAÇÃO DOS MONOSSACARÍDEOS Todos os monossacarídios, exceto a diidroacetona, contêm um ou mais átomos de carbono assimétrico (quiral) e, assim, ocorrem em formas isoméricas opticamente ativas “Isômeros ópticos ou enantiômeros” 12/05/2014 7 EPÍMEROS 12/05/2014 8 12/05/2014 9 12/05/2014 10 Carboidrato Monossacarídeos constituintes Importância biológica Dissacarídeos Sacarose glicose + frutose - Cana-de-açúcar e beterraba. Função energética. Lactose glicose + galactose - Leite. Função energética. Maltose glicose + glicose Alguns vegetais e hidrólise do amido pelos animais. Função energética. Trissacarídeos Rafinose glicose + frutose + galactose -Leguminosas, não é digerida pelos seres humanos. Função energética. DISSACARÍDEOS - Não são carboidratos simples como os monossacarídeos, necessitam ser quebrados na digestão para que sejam absorvidos pelo organismo. Origem vegetal e animal 12/05/2014 11 mo ● Formados por longas cadeias de monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas ● Insolúveis em água ● Não tem sabor ● Homopolissacarídios →1 tipo de monossacarídeo Amido, glicogênio, celulose, quitina ● Heteropolissacarídios → 2 ou mais tipos de monossacarídeos Glicosaminoglicanos (GAG), Peptideoglicanos POLISSACARÍDEOS Carboidrato Monossacarídeos constituintes Importância biológica P o li s s a c a rí d e o s Amido ≈1.400 glicoses Cloroplastos de células vegatais. Abundante nos tubérculos (batatas) e nas sementes (grão de milho) Reserva energética dos vegetais. Glicogênio ≈30.000 glicoses Armazenado no fígado e nos músculos. Reserva energética de animais e fungos. Celulose ≈1.000 glicoses Parede celular dos vegetais. Quitina N- acetilglicosamina Exoesqueleto dos artrópodes e parede celular dos fungos. POLISSACARÍDEOS -Funções biológicas de armazenar combustível e estrutural. 12/05/2014 12 12/05/2014 13 Celulose É o principal componente estrutural das plantas Encontrada na pardede celular dos vegetais, particularmente em troncos, galhos e partes lenhosas do corpo das plantas. 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. 12/05/2014 14 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. 12/05/2014 15 Oxidação da Glicose Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 1.Poupador energia: Quantidade de carboidratos suficiente 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. SUPLEMENTAÇÃO DE CARBOIDRATO DURANTE A ATIVIDADE FÍSICA 12/05/2014 16 2- Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil. Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 3 - Sistema Nervoso Central: O cérebro NÃO ARMAZENA GLICOSE, depende minuto a minuto de glicose sangüínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro. Digestão • 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). 12/05/2014 17 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. 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. 12/05/2014 18 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.• A carência leva o organismo a utilizar-se das gorduras e reservas do tecido adiposo para fornecimento de energia, o que provoca emagrecimento. Excesso • Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipócitos, podendo causar obesidade e arterosclerose (aumento dos triglicerídeos sangüíneos). 12/05/2014 19 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. 12/05/2014 20 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. Diabetes • 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 (tipo 1). 12/05/2014 21 Hipoglicemia • 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. 12/05/2014 22