AULA 4 METABOLISMO DOS CHO (1)

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AULA 4: 
Metabolismo dos Carboidratos
Disciplina: Bioquímica Humana aplicada à Nutrição
Professora: Agda Maryon
Carboidratos – Conceito
Os carboidratos são produzidos pelos vegetais e são uma
importante fonte de energia na dieta, compreendendo cerca da
metade do total de calorias.
Os carboidratos são compostos de carbono, hidrogênio e
oxigênio.
Carboidratos – Classificação
• Os carboidratos são classificados conforme a capacidade de serem
hidrolisados a estruturas mais simples, portanto, são classificados como
carboidratos Simples e Complexos.
• Os carboidratos SIMPLES incluem:
– MONOSSACARÍDEOS (glicose, galactose e frutose)
– DISSACARÍDEOS (maltose, sacarose, lactose)
• Os carboidratos COMPLEXOS incluem:
– OLIGOSSACARÍDEOS (rafinose e estaquiose)
– POLISSACARÍDEOS (amido, glicogênio, pectinas, celuloses e gomas)
Monossacarídeos
• Os monossacarídeos não ocorrem normalmente como
moléculas livres na natureza, mas como componentes básicos
de dissacarídeos e polissacarídeos.
• Apenas um pequeno número dos muitos monossacarídeos
encontrados na natureza pode ser absorvido e utilizado pelos
seres humanos.
• Os monossacarídeos podem ter entre 3 e 7 carbonos, mas os
monossacarídeos mais importantes na dieta dos seres
humanos são as três hexoses: GLICOSE, GALACTOSE E
FRUTOSE.
Monossacarídeos
Dissacarídeos
• Apesar de uma ampla variedade de dissacarídeos e
oligossacarídeos existir na natureza, os três dissacarídeos mais
importantes na nutrição humana são a MALTOSE, a
SACAROSE e a LACTOSE.
• Esses açúcares são formados a partir de monossacarídeos que
se uniram através de uma ligação entre o aldeído ativo ou o
carbono cetona e uma hidroxila específica em outro açúcar.
Dissacarídeos 
(constituem 2 moléculas de monossacarídeos)
MALTOSE=glicose + glicose | SACAROSE=glicose + frutose | LACTOSE=glicose + galactose
Oligossacarídeos
(são constituídos por 3 a 10 unidades de monossacarídeo)
RAFINOSE = frutose + glicose + galactose | ESTAQUIOSE = frutose + glicose + 2 galactoses
Polissacarídeos
• Os polissacarídeos são carboidratos complexos com mais de
10 unidades de monossacarídeos.
• Exemplos: amido, glicogênio, pectina.
• Os vegetais armazenam esses carboidratos como grânulos de
amido formados pela ligação da glicose em cadeias retas de
α 1,4 e ramificação das cadeias retas com ligações de α 1,6 em
uma estrutura granular complexa. Os vegetais produzem dois
tipos de amido: amilose e amilopectina.
Polissacarídeos
GLICOGÊNIO
PECTINA
Digestão e Absorção dos CHO
• Na boca, a enzima salivar amilase (ptialina), que funciona em
pH neutro ou levemente alcalino, inicia ação digestiva pela
hidrólise de pequena quantidade de moléculas de amido em
fragmentos menores.
• A amilase é inativada após contato com o ácido clorídrico. Se
os carboidratos digeríveis permanecessem no estômago por
tempo suficiente, a hidrólise ácida poderia reduzi-los a
monossacarídeos. O estômago, contudo, é esvaziado antes
que possa ocorrer a digestão importante. De longe, a maior
parte da digestão dos carboidratos ocorre no intestino
delgado proximal.
Digestão e Absorção dos CHO
Digestão e Absorção dos CHO
Digestão e Absorção dos CHO
• A amilase pancreática quebra as grandes moléculas de amido nas
ligações α 1-4 para criar maltose, maltotriose e dextrinas “de limite
alfa” remanescentes das ramificações amilopectina.
• As enzimas da borda em escova dos enterócitos quebram ainda
mais os dissacarídeos e oligossacarídeos em monossacarídeos. Por
exemplo, a maltase das células da mucosa degrada o dissacarídeo
maltose em duas moléculas de glicose (maltose = glicose + glicose).
• As membranas celulares externas também contém as enzimas
sacarase, lactase e isomaltase (ou α-dextrinase), que agem sobre a
sacarose, lactose e isomaltose, respectivamente.
Digestão e Absorção dos CHO
• Os monossacarídeos resultantes (ex.: glicose, galactose e frutose)
atravessam as células da mucosa e para a corrente sanguínea pelo
capilares das vilosidades, nos quais são carreados pela veia porta
para o fígado.
• Em baixas concentrações, a glicose e a galactose são absorvidas por
transporte ativo, principalmente por um transportador dependente
de sódio, o cotransportador de glicose ou galactose (SGLT1).
• Em concentrações luminais mais elevadas de glicose, o GLUT 2 se
torna o principal transportador facilitador para a célula intestinal.
Digestão e Absorção dos CHO
• A frutose é absorvida mais lentamente pelo GLUT 5 e por
transporte facilitado. O GLUT 2 transporta tanto glicose
quanto frutose pelas membranas das células intestinais para o
sangue.
Bebidas com Sódio e Glicose
• As bebidas com sódio e glicose são utilizadas para reidratar
crianças com diarreia ou atletas que tenham perdido muito
líquido porque o transporte de monossacarídeo é sódio-
dependente.
• A glicose é transportada do fígado para os tecidos, embora
parte dela seja armazenada no fígado e nos músculos
esqueléticos como glicogênio.
• A maior parte da frutose, como é o caso da galactose, é
transportada para o fígado, no qual é convertida em glicose.
Bebidas com Sódio e Glicose
Excesso de Açúcares
• A ingestão de quantidades grandes de lactose (especialmente
por indivíduos com deficiência de lactase), frutose,
estaquiose, rafinose ou açúcares do álcool (ex.: sorbitol,
manitol ou xilitol pode resultar em uma quantidade
considerável desses açúcares passando inabsorvida para o
cólon (intestino grosso) e pode causar um aumento na
produção de gases e fezes moles.
Fibras Dietéticas
• Algumas formas de carboidratos (ex.: celulose, hemicelulose,
pectina, goma e outras formas de fibra) não podem ser
digeridas por humanos porque nem a amilase salivar nem a
pancreática são capazes de dividir as ligações β 1-2 e β 1-4
que unem os açúcares constituintes. Esses carboidratos
passam relativamente inalterados para o cólon, sendo aí
parcialmente fermentados pelas bactérias presentes.
Absorção da Glicose
A capacidade de digerir carboidratos é modificada por influência
de algumas situações:
1. Pela disponibilidade (ou resistência) relativa do amido à ação
enzimática;
2. Pela atividade das enzimas digestivas, especialmente lactase, na
borda em escova da mucosa; e
3. Pela presença de outros fatores dietéticos, tais como gordura, que
torna mais lento o esvaziamento gástrico, de oligossacarídeos não
absorvíveis e fibras dietéticas viscosas, tais como pectinas, β-glicanas
e gomas que diluem a concentração enzimática.
Portanto, uma dieta rica em alimentos integrais, como frutas, vegetais,
leguminosas, nozes e grãos minimamente processados, tende a tornar mais
lento o ritmo da absorção da glicose.
Controle da Glicemia
Os principais reguladores da glicemia após uma refeição são:
1. A quantidade e digestibilidade do carboidrato ingerido
2. A absorção e o grau de captação hepática e
3. A secreção de insulina e a sensibilidade dos tecidos
periféricos à ação da insulina.
Efeitos Metabólicos da Insulina e 
Glucagon
A Insulina e o Glucagon são hormônios produzidos no
pâncreas e absorvidos na circulação sanguínea para regulação da
taxa de glicose no sangue.
Efeitos Metabólicos da Insulina e 
Glucagon
• INSULINA  facilita a entrada de glicose nas células (onde
será utilizada para a produção de energia) e o
armazenamento no fígado, na forma de glicogênio. Logo após
as refeições, quando a taxa de glicose sobe no sangue, a
insulina retira o excesso de glicose no sangue, mandando-a
para dentro das células ou do fígado. A falta ou a baixa
produção de insulina provoca o diabetes, doença
caracterizada pelo excesso de glicose no sangue
(hiperglicemia).
Efeitos Metabólicos da Insulina e 
Glucagon
• GLUCAGON  funciona de maneira oposta à insulina.
Quandoorganismo fica muitas horas sem receber alimento, a
taxa de glicose no sangue cai muito e a pessoa pode ter
hipoglicemia, que dá a sensação de fraqueza, tontura, podendo
até desmaiar. Quando ocorre a hipoglicemia o pâncreas produz
o glucagon, que age no fígado, estimulando-o a “quebrar” o
glicogênio em moléculas de glicose. A glicose é, então enviada
para o sangue, normalizando a taxa de açúcar.
Metabolismo Celular dos 
Carboidratos
(Produção de Energia)
Respiração Celular
Respiração Celular
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=iwYUmGO3qf8
Respiração Celular
Ocorre em três etapas:
1. Glicólise (fase anaeróbica)
2. Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)
3. Fosforilação Oxidativa (fase aeróbica)
1ª Etapa da Respiração Celular:
GLICÓLISE
• Fase Preparatória
1ª Etapa da Respiração Celular:
GLICÓLISE
• Fase de Compensação
Glicólise
• Na glicólise uma molécula de glicose é degradada em uma
série de reações catalisadas por enzimas, gerando duas
moléculas do composto de três átomos de carbono, o
piruvato. Esta reação ocorre no citoplasma da célula.
• Após formado o piruvato, segue a respiração celular, entra na
mitocôndria, onde pelo processo de descarbioxilação
oxidativa o piruvato é convertido em Acetil CoA.
2ª Etapa da Respiração Celular:
CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO
Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)
Ocorre, na mitocôndria, em 8 etapas:
1) Condensação do ACETIL CoA que ocorre com o composto
OXALOACAETATO para formar o CITRATO (Ácido Cítrico)
2) Desidratação do CITRATO que se transforma em um
composto intermediário e em seguida é hidratado e origina o
ISOCITRATO
3) O ISOCITRATO sofre uma descarboxilação e uma
desidrogenação que origina o α-CETOGLUTARATO
Ciclo do Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs)
4) O α-CETOGLUTARATO sofre uma descarboxilação e uma
desidrogenação que origina o SUCCINIL-CoA
5) O SUCCINIL-CoA sofre uma descarboxilação oxidativa que origina o
SUCCINATO
6) O SUCCINATO sofre uma oxidação e origina o FUMARATO
7) O FUMARATO é hidratado e forma o composto MALATO
8) Desidrogenação do MALATO que resulta na regeneração do
OXALOACETATO
3ª Etapa da Respiração Celular:
Fosforilação Oxidativa
A fosforilação oxidativa é uma via metabólica que
utiliza energia libertada (NADH e FADH2) pela oxidação
de nutrientes de forma a produzir trifosfato de
adenosina (ATP). Este processo acontece na cadeia
transportadora de elétrons.
3ª Etapa da Respiração Celular:
Fosforilação Oxidativa
Cadeia Transportadora de Elétrons
Respiração Celular  Produção de 
Energia
VIAS METABÓLICAS DA GLICOSE
GLICONEOGÊNESE  é a rota pela qual é produzida glicose a
partir de compostos aglicanos (não-açúcar ou não-carboidratos).
GLICÓLISE quebra da glicose para gerar energia.
GLICOGÊNESE  síntese do glicogênio a partir de carboidratos
simples.
GLICOGENÓLISE  quebra do glicogênio através da retirada
sucessiva de glicose.
G
LI
C
O
SE
G
LI
C
O
G
ÊN
IO
Glicogenólise
É a degradação do glicogênio realizada atrave´s da retirada 
sucessiva de moléculas de glicose.
Referências Bibliográficas
• MAHAN, L. Kathleen; ESCOTT-STUMP, Sylvia. Krause,
alimentos, nutrição e dietoterapia. 12. ed. Rio de Janeiro:
Elsevier, 2010.
• NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de
Lehninger. 5. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011.