Carboidratos - bioquímica

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CARBOIDRATOS
Moléculas mais abundantes do planeta. Um macronutriente quando ingerido e absorvido é responsável por liberar glicose e fornecer energia para as células. Fornecimento de uma fração significativa da energia na dieta; 
 Armazenamento de energia (amido); 
 Fornecimento de energia (açúcares), a oxidação de carboidratos é a principal via metabólica liberadora de energia; 
 Componente da membrana celular, mediando algumas formas de comunicação intracelular, e agem como lubrificantes das articulações esqueléticas; 
 Componentes estruturais - PC de bactérias, exoesqueleto, fibras de celulose das plantas – (Colágeno, pectina); 
 (CH2O) n Daí o nome “hidratos de carbono”. 
 Classificação e estrutura 
 Monossacarídeos (açúcares simples): classificados de acordo com a quantidade de carbonos. 
Ex.: 3C trioses 
 4C tetroses 
-Por ligações glicosídicas, os monossacarídeos podem se tornar estruturas maiores. 
-Unidos por ligações covalentes simples, cadeia carbônica não ramificada. 
-Solúvel em água. 
-D-glicose e D-frutose são os mais comuns na natureza. 
 Dissacarídeos: duas unidades de monossacarídeos; 
Ex.: Frutose + Glicose: Sacarose 
 Glicose + Glicose: Maltose 
 Glicose + Galactose: Lactose 
 Oligossacarídeos: 3 a 12 unidades de monossacarídeos; 
 Polissacarídeos: mais de 12 unidades de monossacarídeos. 
OBS.: Os monossacarídeos com um aldeído no grupo funcional = Aldoses. 
OBS.2: Um grupo funcional cetona = cetoses 
 Isômeros: Contêm as mesmas fórmulas químicas, porém estruturas diferentes. 
Ex.: Glicose, frutose, manose e galactose – C6H12O6 
 Epímeros: epímeros são isômeros que diferem na posição de apenas uma hidroxila
 Enantiômeros: Um tipo especial de isomeria, estruturas que são imagens uma da outra no espelho. Imagens especulares designadas D- e L-açúcares. 
 Ciclização 
 Carbono Anômero: O carbono anômero é aquele carbono que passa a ser quiral ou assimétrico (faz 4 ligações diferentes) depois de ocorrer a ciclização da molécula.
- Nas aldoses, o anômero será o carbono 1, e nas cetoses corresponde ao carbono 2. 
- Essas estruturas são designadas configurações α ou β. 
α – Abaixo do plano. 
β– Acima do plano. 
 Aldeído + álcool: Hemiacetal. 
Cetona + álcool: Hemicetal. 
-Grupo alcoólico irá reagir com a carbonila. 
-Os anômeros α e β, em solução aquosa, interconvertem-se, processo chamado de mutarrotação (refere-se ao processo pelo qual compostos anômeros cíclicos, em água, podem se abrir, passando por uma fase intermediária acíclica e retornando para a fase cíclica, de forma que existe um equilíbrio entre os compostos anômeros cíclicos alfa e beta. 
 Glicídios redutores: Se o oxigênio do grupo carbonila não está ligado a qualquer outra estrutura, esse glicídio é redutor. A reação de Benedict identifica propriedades redutoras daqueles que não apresentam. 
 Carboidratos complexos: Carboidratos podem se unir por ligações glicosídicas a estruturas que não são carboidratos. 
1. O-Glicosídeo e N-Glicosídeo: Se um grupo na molécula que não é carboidrato é um -OH, a estrutura será um O-glicosídeo. Se o grupo do -NH2, a estrutura será N- glicosídeo. 
Digestão dos carboidratos 
 Principais sítios de digestão: Boca e Lúmen do intestino. 
 A digestão tem início na boca. O amido (origem vegetal) e o glicogênio (animal), hidratados sofrem ação da enzima alfa-amilase, presente na saliva, e são reduzidos a estruturas menores. 
 A digestão cessa enquanto a alimento está no estômago, porque a elevada acidez inativa a α-amilase. 
 A digestão subsequente dos carboidratos pelas enzimas pancreáticas ocorre no intestino delgado. Quando o conteúdo ácido do estomago atinge o intestino delgado, ele é neutralizado pelo bicarbonato secretado pelo pâncreas, e a α-amilase continua o processo de digestão do amido. 
1. Glicogênio: Um polímero de subunidade de glicoses unidas por ligações α1-4 e α1-6 (ramificações). 
-O glicogênio é mais extenso e mais ramificado que o amido. 
- Está presente no fígado e também nos músculos esqueléticos 
- Quando o glicogênio é usado como fonte de energia, unidades de glicose são removidas uma a uma da ponta não redutora (o polímero possui apenas um terminal redutor – as enzimas agem somente nesses terminais). 
OBS.: Um polímero mais ramificado é mais solúvel em água. 
OBS.2: Quando o organismo precisa rapidamente de energia, a glicogênio-fosforilase era mais alvos potenciais se houver ramificações – permite rápida mobilização da glicose. 
2. Amido: Contém dois tipos de polímeros da glicose, amilose (cadeia longa e não ramificada) e a amilopectina (altamente ramificada). 
 O processo final da digestão ocorre no epitélio mucoso do jejuno, diminuindo a medida que os produtos seguem ao longo do intestino delgado, e inclui a ação de várias dissacaridases e oligossacaridases (essas enzimas são secretadas pelo lado luminal da membrana). 
 O duodeno e jejuno absorvem maior parte dos glicídios da dieta. A captação de glicose pelas células intestinais não requer insulina. Entretanto, diferentes glicídios são absorvidos por meio de diferentes mecanismos. 
 Degradação anormal de dissacarídeos 
 Deficiência de enzimas digestivas: Deficiência hereditária de determinadas dissacaridases têm mostrado a intolerância a dissacarídeos. Alterações na degradação das dissacaridases também podem ser causadas por uma variedade de doenças intestinais, má-nutrição ou drogas que danificam a mucosa do intestino delgado. 
 Intolerância a lactose: é a incapacidade que o corpo tem de digerir a lactose encontrada no leite e em outros lácteos. 
 Deficiência de isomaltase-sacarase: Deficiência enzimática que resulta na intolerância à sacarose ingerida.