AULA CARBOIDRATOS

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CARBOIDRATOS
Profa Simoni S Reinoso
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	Substâncias Orgânicas
	
	Possuem átomos de carbono ligados covalentemente, além dos elementos H, O e N).
	Desempenham inúmeras funções nos seres vivos:
Metabolismo
Reserva
Estrutural
Informacional
Regulação
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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.
É o combustível preferencial para a contração muscular esquelética, sua depleção repercute em queda do desempenho.
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Carboidratos
Composição
São formados por C, H, O.
Fórmula Geral 
 CnH2nOn
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Funções dos carboidratos
Fonte de energia
Estrutural
Reserva de Energia
Matéria prima para biossíntese
de outras biomoléculas
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ESTRUTURA E CLASSIFICAÇÃO
 OS CARBOIDRATOS PODEM SER CLASSIFICADOS DE ACORDO COM OS SEUS GRUPOS FUNCIONAIS PRESENTES NA MOLECULA. Ex.: ALDOSE E CETOSE
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Carboidratos
Amido, GLICOGÊNIO
Classificação (quanto ao número de monômeros)
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Classificação 
(quanto ao número de monômeros)
Monossacarídeos
Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos)
Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3
Propriedades:
 solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos
 brancos e cristalinos
 maioria com saber doce
 estão ligados à produção energética.
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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.
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Aldose x Cetose
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Estrutura das oses
Por convenção:
Fórmulas de projeção das oses são escritas com a cadeia carbônica na posição vertical e o grupo “CHO” na parte superior da cadeia.
Quando a hidroxila do C mais afastado do grupo aldeídico ou cetônico está escrito à direita recebe a letra “D” e à esquerda a letra “L”. 
Ex: glicose
OH ----------- H
L - glicose
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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.
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Dissacarídeos
São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes.
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 dissacarídeos – resultam da ligação de dois monossacarídeos através de uma ligação glicosídica. 
Sacarose – glicose + frutose; em muitos vegetais; abundante na cana-de-açúcar e na beterraba; papel energético.
Lactose – glicose + galactose; encontrado no leite, papel energético.
- Maltose – glicose + glicose; em alguns vegetais, resultado parcial da digestão do amido nos animais; papel energético.
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Enquanto que.......
Oligossacarideos........................................
São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos.
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Ligação Glicosídica (maltose)
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Hidrólise da Sacarose
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Polissacarídeos
são açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos
Classificação:
De reserva: Amido - (mais de 1400 resíduos de glicose) , em raízes, caules e folhas; forma de armazenagem do excesso de glicose produzida na fotossíntese ; 
Glicogênio – (mais de 30000 resíduos de glicose), no fígado e nos músculos; reserva energética dos animais.
- Estruturais – Celulose – (mais de 4000 resíduos de glicose), componente esquelético da parede das células vegetais (reforço); carboidrato mais abundante da natureza; Quitina – exoesqueleto dos artrópodos.
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Amido composto por: amilose e amilopectina
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AMIDO
 Amilose: 
Macromolécula constituída de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose (maltose); 
Amilopectina: 
Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose;
 A amilopectina constitui, 80% dos polissacarídeos do grão de amido. 
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Glicogênio
Estrutura ramificada, permite rápida produção da glicose em períodos de necessidade metabólica
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Armazenamento dos carboidratos
 Vegetais AMIDO
 Animais GLICOGÊNIO
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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 bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos.
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Para que as moléculas da alimentação sejam aproveitadas pelo organismo, é necessário que sejam degradadas e absorvidas pelo trato digestivo, levadas pela corrente sanguínea até os órgãos competentes da metabolização
Quando o valor calórico dos alimentos ingeridos em um determinado tempo supera o total da energia consumida no mesmo período, os alimentos excedentes são convertidos em gorduras corporais. Essa conversão acontece mais facilmente quando ingerimos gorduras do que quando ingerimos proteínas ou carboidratos. O estoque de glicose é representado pelo glicogênio armazenado no fígado e nos músculos. Enquanto houver glicose disponível, ela será usada, e o metabolismo das gorduras será interrompido.
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Oxidação da Glicose
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MITOCÔNDRIAS
CICLO KREBS – CADEIA RESPIRATÓRIA
HIALOPLASMA GLICÓLISE
glicolise
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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.
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A respiração celular é o principal processo responsável pela geração de energia nas células. Basicamente, consiste na quebra de ligações covalentes entre os átomos de carbono de moléculas orgânicas, com a consequente liberação de elétrons de alta energia. Essa energia será transferida e armazenada nas ligações covalentes entre os grupos fosfato do ATP, trifosfato de adenosina: 
molécula armazenadora de energia potencial química graças à sua estrutura, a forma como os seus átomos estão arranjados e ligados.
 Os grupos fosfato têm cargas negativas, então se repelem e é por isso que o ATP tem um alto potencial de transferência de grupos fosfato.
Ao transferir grupos fosfatos para proteínas, por exemplo, o ATP transfere energia. Podemos resumir a reação da seguinte forma:
 
(Onde o ADP é o difosfato de adenosina e o Pi é chamado de fosfato inorgânico, dissociado do ATP).
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Vídeos 
https://www.youtube.com/watch?v=XS3kjh1MNNs
https://www.youtube.com/watch?v=J5ENobeK83U
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Metabolismo de Carboidratos
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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.
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Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal
3- Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil.
 4- Sistema Nervoso Central: O cérebro não armazena glicose e dessa maneira dependeminuto a minuto de um suprimento de glicose sangüínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro.
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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).
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Necessidades de Carboidratos
50% a 60% das calorias totais devem ser derivadas dos carboidratos
1 g de carboidrato fornece 4 Kcal
1 g de glicose fornece 3,41 Kcal
Necessidade mínima de carboidrato: 1mg/Kg/dia
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Carboidratos 
Hiperglicemia
Glicosúria
Síntese e armazenamento de gordura, proteínas e glicogênio 
Carboidratos 
Consumo glicogênio da reserva
Consumo Triglicerídeos tecido adiposo
Consumo de proteínas
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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.
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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).
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Mecanismos de regulação 
Níveis de carboidratos no sangue são controlados por hormônios secretados por células pancreáticas:
INSULINA
GLUCAGON
SOMATOSTATINA
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https://www.youtube.com/watch?v=A3Z8iG4eXrM
VIDEOS IMPORTANTES
ESTUDE
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Anatomia
P. Exócrino – libera enzimas
P. Endócrino – libera hormônios
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O açúcar no sangue é regulado pela
 Insulina e Glucagon
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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.
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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.
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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
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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.
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Liberação da Insulina 
Após detectar excesso de glicose (HIPERGLICEMIA);
Exerce três efeitos principais:
Estimula a captação de glicose pelas células;
Estimula a glicogênese (armazenamento da glicose na forma de glicogênio);
Estimula armazenamento de aa e ácidos graxos.
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GLUCAGON
Efeito antagônico à insulina;
Formado pelas células  pancreáticas;
Liberado quando na HIPOGLICEMIA; 
Atua:
Estimulando a degradação de glicogênio hepático e muscular;
Estimula a mobilização de aa e ácidos graxos;
Estimula a lipólise.
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SOMATOSTATINA
Regulação inibitória da liberação de insulina e glucagon;
Sintetizada pelas células delta.
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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.
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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.
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Curiosidades
Na rapadura encontramos 90% de carboidratos. Sendo 80% de sacarose. 
Os carboidratos da nossa dieta são oriundos de alimentos de origem vegetal. A exceção é a lactose, proveniente do leite e seus derivados.
Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose.
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Glicogênese
É o processo bioquímico que transforma a glicose em glicogênio.
Ocorre virtualmente em todos os tecidos animais, mas é proeminente no fígado e músculos (os músculos apresentam cerca de 4 vezes mais glicogênio do que o fígado em razão de sua grande massa).
O músculo armazena apenas para o consumo próprio, e só utiliza durante o exercício quando há necessidade de energia rápida
O glicogênio é uma fonte imediata de glicose para os músculos quando há a diminuição da glicose sangüínea (hipoglicemia).
O glicogênio fica disponível no fígado e músculos, sendo consumido totalmente cerca de 24 horas após a última refeição. 
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A primeira reação do processo glicolítico é a formação de glicose-6-fosfato (G6P) a partir da fosforilação da glicose. A insulina induz a formação de glicose-1-fosfato pela ação da enzima fosfoglicomutase que isomerisa a G6P. A partir daí, há a incorporação da uridina-tri-fosfato (UTP) que proporciona a ligação entre o C1 de uma molécula com o C4 de outra ligação (catalisada pela enzima glicogênio sintase), formando uma maltose inicial que logo será acrescida de outras, formando um polímero a(1- 4). A ramificação da cadeia ocorre pela ação da enzima ramificadora (amido-1-4,1-6-transglucosidase) que transfere cadeias inteiras para um C6, formando ligações a(1- 6).
Glicogênese
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Glicogênese
Glucose-6-phosphate
Glucose-1-phosphate
Uridine diphosphate glucose
Glicogênio sintase
Glycogen
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O substrato para a síntese de glicogênio é a UDP-glicose;
A enzima Glicogênio sintase necessita de um “primer”, ou seja, um resíduo, por onde começar, o qual deve ser formado por pelo menos quatro moléculas de glicose;
A proteína Glicogenina é a responsável pela formação desta pequena cadeia. A ela se liga o pimeiro resíduo de glicose.
A Glicogênio sintase se liga à cadeia de glicogenina (que permanece unida àquele primeiro resíduo de glicose), estendendo a cadeia.
Quando o glicogênio estiver grande o bastante, a enzima Glicogênio sintase é deslocada.
Glicogênese
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FIM!
Assistam os vídeos sugeridos!
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