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Carboidratos Profa. Dra. Luciana Pietro Características Gerais Mais abundante biomolécula da Terra Fotossíntese converte + 100 bilhões toneladas de CO2 e H2O em carboidratos (celulose e outros açúcares). Outras denominações: Hidratos de carbono Glicídios, glicídios ou glucídios Açúcares. Ocorrência e funções gerais: São amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas. Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3 Formada por cadeia carbonada não ramificada ligações C-C simples 1 carbono ligado ao oxigênio através de dupla ligação (grupo carbonila) na extremidade: aldeído outra posição: cetona Classificados de acordo com o número de monômeros em: Monossacarídeos 3 a 7 carbonos em sua estrutura Dissacarídeos Oligossacarídeos 3 a 10 unidades de monossacarídeos Polissacarídeos mais de 10 unidades de monossacarídeos 3 Monossacarídeos Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos) Apresentam de 3 a 7 carbonos em sua estrutura: glicose, frutose e galactose Propriedades: solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos brancos e cristalinos maioria com saber doce estão ligados à produção energética. 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 (grupo aldeído na extremidade) ou cetoses (grupo cetona em qualquer posição). Monossacarídeos Aldose x Cetose Carboidrato Importância biológica Trioses (C3H6O3) Gliceraldeído Composto intermediário da glicólise. Diidroxiacetona Participa da glicólise e do ciclo de Calvin. Pentoses (C5H10O5) Ribose Matéria-prima para a síntese de ácido ribonucleico (RNA). Desoxirribose (C5H10O4) Matéria-prima para a síntese de ácido desoxirribonucleico (DNA). Hexoses (C6H12O6) Glicose Molécula mais utilizada pelas células para a obtenção de energia. Frutose Função energética. Galactose Constitui a lactose do leite. Função energética. 8 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. Monossacarídeos Dissacarídeos São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes. Necessitam ser quebrados na digestão para que sejam aproveitados pelos organismos como fonte de energia DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite Carboidrato Monossacarídeos constituintes Importância biológica Dissacarídeos Sacarose glicose + frutose Abundante na cana-de-açúcar e beterraba. Função energética. Lactose glicose + galactose Encontrada no leite. Função energética. Maltose glicose + glicose Encontrada em alguns vegetais, provém também da digestão do amido pelos animais. Função energética. Trissacarídeos Rafinose glicose + frutose + galactose Encontrada principalmente nas leguminosas, não é digerida pelos seres humanos. Função energética. Ligação Glicosídica (maltose) Os dissacarídeos consistem de 2 monossacarídeos unidos covalentemente por uma ligação O-glicosídica Hidrólise da Sacarose É o principal produto intermediário da fotossíntese; Em muitas plantas, é a principal maneira de transportar o açúcar das folhas para as outras partes do corpo da planta Polissacarídeos ou Glicanos Os polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos 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 Ácido hialurônico Função estrutural. Cimento celular em células animais 18 Por que não armazenar a glicose em sua forma monomérica? Calcula-se que os hepatócitos armazenam uma concentração de glicogênio equivalente a 0,4 M de glicose. A concentração existente de glicogênio, que é insolúvel e contribui pouco para a osmolaridade do citosol, é de cerca de 0,01 uM. Se o citosol contivesse 0,4 M de glicose, a osmolaridade seria perigosamente elevada, causando uma entrada osmótica de água que poderia romper a célula. Ou seja, os polissacarídeos são insolúveis em água e portanto, não alteram o equilíbrio osmótico das células Função dos Carboidratos Reconhecimento celular; Adesão celular; Estrutura celular : Peptídeosglicanos, Proteoglicanos, quitina e celulose; Reserva energética: glicose, amido, glicogênio; Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 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. Efeito anticetogênico: a quantidade de carboidrato presente determina como as gorduras podem 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 Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil. Sistema Nervoso Central: o cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sanguínea uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro. Digestão dos Carboidratos Boca A saliva contém uma enzima que hidrolisa o amido: 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 dissacarídeo). Glândula salivar -amilase amilose glicose maltose maltotriose dextrina amilopectina dextrina limite Digestão dos carboidratos 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. -amilase continua a digestão por até meia hora no interior do bolo alimentar -amilase inativada pelo baixo pH gástrico Digestão dos Carboidratos Intestino Duodeno: A amilase pancreática é capaz de realizar a digestão completa do amido, transformando-o em maltose e dextrina. Intestino Delgado: ação das dissacaridases ( enzimas que hidrolisam os dissacarídeos), que estão na borda das células intestinais. Absorção
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