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Bioquímica Metabólica e Cliníca Professora: Daniella Ap. Mattos daniellamattos@uni9.pro.br Bióloga • São componentes de membrana celular; • Estão presentes em ¾ da massa de todas as plantas, grãos, verduras e hortaliças. • Biomoléculas, macromoléculas ou nutrientes; • Mais abundante biomolécula do planeta terra; • Principal fonte de energia ; • Está diretamente ligado as funções biológicas; • São de fácil digestão. Função • Principal: fonte de energia. • Demais: elementos estruturais; proteção da parede celular de bactérias, fungos, vegetais, tecido conjuntivo e envoltório celular de animais; coesão entre as células; estrutura de ácidos nucléicos. Estrutura • Carboidratos são polihidroxialdeídos ou polihidroxiacetonas ou, ainda, podem ser substâncias que, por hidrólise, fornecem esses compostos. Estrutura • As moléculas dos carboidratos são constituídas basicamente de C (carbono), H (hidrogênio) e O (oxigênio). Classificação • Quanto à localização da carbonila: • Aldoses: glicose, ribose, galactose, manose • Cetoses: frutose, ribulose, xilulose • Quanto ao número de carbonos: • Triose: 3 carbonos • Tetrose: 4 carbonos • Pentose: 5 carbonos • Hexose: 6 carbonos • Heptose: 7 carbonos Classificação • Quanto ao número de unidades: • Monossacarídeos (n=1): glicose, galactose, frutose, manose, ribose • Dissacarídeos (n=2): sacarose, lactose, maltose, isomaltose • Oligossacarídeos (n=3-6): estaquiose, ciclohetaamilose • Polissacarídeos (n=7 ou +) : amido e glicogênio Sacarídeo = glicídeo ou açúcar – unidade molecular Ligação glicosídica É o estabelecimento de uma ligação química entre dois ou mais carboidratos com liberação de água para o meio na qual eles reagiram. E esta ligação é feita com a condensação (liberação da molécula de água) de uma carboidrato com uma hidroxila de outro carboidrato Alfa (α) Hidroxila para baixo Beta ( ) Hidroxila para cima Do plano geométrico Ligação glicosídica alfa e beta Ligação glicosídica alfa Ligação glicosídica beta Monossacarídeos • São os carboidratos mais simples, com número reduzido de átomos de carbono na molécula. • Compostos com no mínimo 3 carbonos. • Não podem ser hidrolisados em compostos mais simples. • Quimicamente são: • Polihidroxialdeídos ou aldoses • Polihidroxicetonas ou cetoses. Monossacarídeos • Exemplos de monossacarídeos: • Glicose • Frutose • Galactose • Onde são encontrados: • Glicose: arroz, batata, farinha, etc • Frutose: frutas • Galactose: leite Monossacarídeos Glicose Importante na corrente sanguínea; 100mL de sangue/90mg de glicose; usada diretamente pelas células para obter energia. Frutose Encontrada em frutas, cereais, vegetais e mel; o mais doce de todos. Galactose Componente da lactose no leite; se forma a partir da glicose nas glândulas mamárias; determina o grupo sanguíneo. Monossacarídeos FRUTOSE 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 GALACTOSE Glicose alfa e beta Dissacarídeos • São carboidratos chamados Glicosídeos, pois são formados a partir da ligação de 2 monossacarídeos, através de ligações glicosídicas, formada pela perda de uma molécula de água. • Os glicosídeos podem ser formados também pela ligação de um carboidrato a uma estrutura não- carboidrato, como uma proteína, por exemplo. Dissacarídeos • Exemplos de dissacarídeos: • Sacarose • Lactose • Maltose • Onde são encontrados: • Sacarose: cana-de-açúcar • Lactose: carboidrato do leite • Maltose: cana-de-açúcar, beterraba, adoçante Dissacarídeos SACAROSE MALTOSE Dissacarídeos • SACAROSE: • Glicose + Frutose • “Açúcar de mesa” • Produzida por todos os vegetais que realizam fotossíntese; • Principal oligossacarídeo da dieta dos animais • Ligação do tipo α 1-2 Dissacarídeos • Sacarose: Sacarose • No Brasil a principal fonte de formação da sacarose é a cana de açúcar (60 % de sabor doce) • Pode ser produzido também através de beterraba (Muito utilizado na Europa – 15 a 20% de sabor doce) • Pode ser produzido a partir do Amido de Milho (Muito utilizado nos EUA - Açúcar de milho tem entre 40 a 56% de sabor doce) Enzimas (Biocatalisadores) Amilase salivar ou α-amilase salivar • Só lisa ligações de glicosídicas tipo α 1 - 4 • Presente na saliva (condições ideais para sua atividade é pH 6,8 a 37ºC) • Digere parcialmente o amido • Convertendo o amido em maltose Enzimas (Biocatalisadores) Lactase •Lisa as cadeias de lactoses transformando-as em glicose •A ausência ou deficiência de sua atividade causa vários graus de intolerância ao leite (intolerância a Lactose) •Intolerância ao leite é diferente de alergia ao leite •Os recém nascidos, possuem a capacidade de produzir lactase •Alguns casos raros de recém nascidos (normalmente prematuros) podem nascer sem a capacidade de produzir lactase. Enzimas (Biocatalisadores) β-glucanase • Lisa ligações glicosídicas β-glucanas (cadeias longas) • Não é encontrada no intestino delgado para a lise de cadeias de celuloses (farelos de grãos de cereais) En zim as (B io ca ta lis ad or es ) Dissacarídeos • LACTOSE: • Glicose + Galactose • Açúcar do leite • Solúvel na água • Ligação do tipo β 1-4 Dissacarídeos • Lactose: Dextrose •Dextrose = Glicose = Glucose • Exemplo: Amido de Milho Dissacarídeos • MALTOSE: • Glicose + Glicose • Subproduto da digestão do amido e glicogênio • Conhecido como adoçante – açúcar de mesa • Solúvel em água • Ligação do tipo α 1-4 Dissacarídeos • Maltose: Polissacarídeos • São carboidratos complexos, macromoléculas formadas por milhares de monossacarídeos, ligados por ligações glicosídicas. • Não apresentam sabor doce, mas contribuem na textura do alimento. • Exemplo: amido de milho (Maizena®) – “engrossar” molhos. Polissacarídeos • Exemplos de polissacarídeos: • Amido • Glicogênio • Celulose • Onde são encontrados: • Amido: trigo, batatas, centeio, milho • Glicogênio: fígado e músculo • Celulose: natureza (plantas) Polissacarídeos • AMIDO • Reserva da célula vegetal (excesso de glicose produzido na fotossíntese) • Base da dieta • Formado por moléculas de glicose ligadas entre si por ligações glicosídicas • Apresenta-se na forma de amilose e amilopectina Polissacarídeos Amilose e amilopectina Amilose: polímeros de glicose constituído por cadeias longas, não-ramificadas, de unidades de D-glicose unidas por ligações α 1-4. • Por ser linear, é a parte solúvel do amido. Amilopectina: altamente ramificada, com ligações glicosídicas α 1-4, mas com pontos de ramificações (um a cada 30 unidades) α 1-6. • parte cristalina e insolúvel; quando aquecida em água, apresenta soluções claras e de alta viscosidade. Polissacarídeos • Amido Polissacarídeos • GLICOGÊNIO • Reserva da célula animal (tecido muscular e hepático) • Semelhante ao amido • Após a alimentação, a glicose é convertida na forma de glicogênio • Possui muitas ramificações α 1-6 Polissacarídeos • Glicogênio Polissacarídeos • CELULOSE • Mais abundante na natureza • Função estrutural na célula vegetal (parede celular) • Fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano Polissacarídeos • Celulose Os únicos vertebrados que conseguem usar a celulose são os ruminantes ( pois possuem bactérias protistas que secretam celulase) Os cupins digerem facilmente a celulose(madeira) pois possuem um microorganismo simbionte Trichonympha que secreta a enzima celulase que hidrolisa as ligações (1→) entre as unidadesde glicose, os fungos e bactérias em decomposição de madeiras também produzem celulase Polissacarídeos - Heteropolissacarídeos Sulfato de condroitina • Formadas por D-glicorunato , N-acetilgalactosamina e apresentam um éster sulfato na posição 4 ou 6. • Polissacarídeo sulfatado: possuem carga negativa devido a presença de enxofre e capturam as moléculas de água. • É o maior constituinte da cartilagem, promovendo estrutura, retenção de água e nutrientes. • Essencial para o crescimento e reparo da cartilagem. Polissacarídeos - Heteropolissacarídeos Ácido hialurônico • Formados por D-glicorunato e N-acetilglicosamina • Componente da matriz extracelular da pele, tecido conjuntivo e tecido cartilaginoso. • Natureza viscosa • Atua como lubrificante e amortecedor de choques no líquido sinovial das articulações. • Fornece volume, sustentação, hidratação e elasticidade POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Reserva animal – tecido hepático e muscular Amido reserva energética de vegetais Celulose Função estrutural vegetal. Compõe a parede celular das células vegetais. Não digeríveis em humanos Ácido hialurônico Função estrutural. Fornece volume, sustentação, hidratação e elasticidade Fibras • O termo “fibra” abrange uma grande variedade de substâncias com diferentes propriedades físicas, químicas e fisiológicas. • São resíduos das células vegetais que não são digeridos na passagem pelo sistema digestivo humano. • Duas formas: fibras solúveis e insolúveis. Fibras • FIBRAS SOLÚVEIS • Em contato com a água, se transformam em um gel. • Inibe a absorção de glicose e lipídeos no estômago. • Envolvem as partículas de gordura e eliminam junto com as fezes, controlando o colesterol e o diabetes. • Fonte: aveia, feijão, cenoura crua, frutas cítricas. Fibras • FIBRAS INSOLÚVEIS • Passam pelo estômago sem sofrer nenhuma alteração, portanto, chegam inteiras ao intestino, assim, aumentam o volume do bolo fecal e estimulam o movimento peristáltico. • Limpeza de toxinas e bactérias patogênicas. • Fonte: pão integral, cereais, verduras escuras. Fibras
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