Carboidratos: Estrutura e Funções

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CARBOIDRATOS
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.
Carboidratos
►Poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas
►Composição
▪ São formados por C, H, O.
►Fórmula Geral
(CH2O)n
▪ N, P, S
Classificação 
(quanto ao número de monômeros)
►Monossacarídeos
▪ Açúcares Fundamentais (não necessitam de 
qualquer alteração para serem absorvidos)
▪ Fórmula Geral: (CH2O)n n≥ 3
▪ Propriedades:
► solúveis em água e insolúveis em solventes 
orgânicos
► sólidos incolores e cristalinos
► maioria com sabor adocicado
► estão ligados à produção energética
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.
Aldose x Cetose
MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO
RIBOSE 
(PENTOSE)
ESTRUTURAL 
(RNA)
DESOXIRRIBOSE 
(PENTOSE)
ESTRUTURAL 
(DNA)
GLICOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
FRUTOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
GALACTOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
anômeros
Galactose
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.
Derivados (Modificados)
1. Oxidação das aldoses = ácido aldônico
2. oxidação do álcool primário das aldoses : ácidos 
urônicos (sufixo – urônico)
3. Aldoses e cetoses reduzidas sob condições 
amenas = itol (alditóis)
4. Grupos OH substituídos por H = 
5. Aminoaçúcares: 1 ou + OH substituídos por grupo 
amina (acetilado)
desoxiaçúcares
Dissacarídeos
►São combinações de açúcares simples que, 
por hidrólise, formam duas moléculas de 
monossacarídeos, iguais ou diferentes.
Ligação Glicosídica
DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar
Lactose Glicose + Galactose Leite
Oligossacarídeos
►São açúcares complexos que têm de 2 a 20 
unidades de monossacarídeos.
Polissacarídeos
►Glicanos
►São açúcares complexos que têm mais de 
20 moléculas de monossacarídeos
►Homopolissacarídeos ou 
Heteropolissacarídeos
Polissacarídeos
Homopolissacarídeos
Armazenamento de 
monossacarídeos 
(combustíveis)
Estrutura em 
paredes celulares e 
exoesqueletos
Polissacarídeos
Heteropolissacarideos
Suporte extracelular 
para organismos de 
todos os reinos
Envelope celular 
bacteriano
Espaço extracelular 
em tecidos: conecta 
células individuais, 
fornece proteção e 
suporte para células, 
tecido e órgãos
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e 
fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e 
algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede 
celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede 
celular de fungos e o exoesqueleto de 
artrópodes
Homopolissacarídeos
Amido
•Grânulos
•Amilose
• Amilopectina
Glicogênio
Celulose
► 1015 kg de celulose são sintetizados e degradados 
anualmente
► 10.000 a 15.000 resíduos de glicose
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 microorganismos,
incluindo as que habitam o trato digestivo dos
cupins e animais de pasto, como gados e cavalos.
Trichonympha
Quitina
► Exoesqueleto de invertebrados e parede celular de 
fungos e algas
Dobramento cadeias
Heteropolissacarídeos
Peptideoglicano
► Componente rígido das paredes celulares bacterianas 
(algas)
Ligações cruzadas de 
peptídeos
Bainha resistente que 
envolve a celula inteira 
e impede o inchaço e 
a lise celular (osmose)
Lisozima: bactericida 
(lágrimas)
Penicilina e 
antibióticos: impedem 
ligações cruzadas
Glicosaminoglicanos
► Espaços extracelulares (tecido conectivos): cartilagens, 
tendões, pele e parede de vasos sanguíneos 
► Matriz extracelular ou substância fundamental
► Colágeno e outras proteínas embebidas em matriz 
gelatinosa glisosaminoglicanos (animais e bact.)
► Ácidos urônicos alternados com hexosamina
► Consistência gelatinosa e mucosa (elasticidade e 
viscosidade)
Dermatan sulfato
Funções
► Ácido hialurônico: forma soluções claras, altamente 
viscosas, que funcionam como lubrificantes no líquido 
sinovial das articulações;
▪ geram a consistência gelatinosa do humor vítreo nos olhos dos 
vertebrados;
▪ Componente da matriz extracelular de cartilagens e tendões = 
resistência e elasticidade
Funções
► Outros glicosaminoglicanos: +curtos, ligados a proteínas 
(proteoglicanos) 
► Sulfato de condroitina: auxilia na resistência a tensão das 
cartilagens, tendões, ligamentos e das paredes da aorta
Cartilagem: resistência e flexibilidade
Funções
► Dermatan sulfato: auxilia na flexibilidade da pele e está 
presente em vasos sanguíneos e válvulas cardíacas;
Funções
► Queratan-sulfato: está presente em cartilagens, ossos e 
estruturas córneas (chifres, cabelos, unhas)
Funções
► Heparina: derivada de mastócitos.
▪ Agente terapêutico que inibe coagulação sanguínea
Pectina
► Plantas não sintetizam glicosaminoglicanos
► Parede celular: amortecedores
► Laméla média
►Ácido galacturônico α(1-4) e ramnose, galactose 
ou arabinose
Glicoconjugados
► Poli e oligo são transportadores de informação
▪ Comunicação entre células e matriz
▪ Sinalizam proteínas para transporte e localização em 
organelas ou para degradação
▪ Pontos de reconhecimento = sinais extracelulares
►Glicocálice: cadeia de oligo ligada a membrana
▪ Reconhecimento e adesão
▪ Migração celular
▪ Coagulação 
▪ Resposta imunológica
▪ Cicatrização e outros
Proteoglicanos
Glicoproteínas
►Muitas proteínas: <1 a >90% de CHO em peso
► Proteoglicanos (matriz ou superfície celular)
►Altamente hidratados
►Glicoproteínas: membrana plasmática, matriz e 
sangue
► Glicolipídeos: cérebro e neurônios: condução 
nervosa, formação da mielina e transdução de 
sinal celular
►Medeiam eventos de reconhecimento e ligação de 
alta afinidade
► São determinantes antigênicos: 
▪ sistema ABO sanguíneo
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.
Funções Especiais dos Carboidratos 
no Tecido Corporal
3- Coração: o glicogênioé 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.
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).
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.
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.
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).
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.
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 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
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.