Carboidratos

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Carboidratos
Os carboidratos podem ser chamados de glicídios, glucídios, hidratos de carbono ou açúcares. São formados fundamentalmente por moléculas de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), por isso recém a denominação de hidratos de carbono.
Alguns carboidratos podem possuir outros tipos de átomos em suas moléculas, como é o caso da quitina, que possui átomos de nitrogênio em sua fórmula.
Carboidratos estão relacionados: 
Com o fornecimento de energia imediata para a célula;
São os principais produtos da fotossíntese;
Função energética;
Função estrutural, atuando como o esqueleto de alguns tipos de células, como por exemplo, a celulose e a quitina, que fazem parte do esqueleto vegetal e animal, respectivamente.
Os carboidratos são substâncias extremamente importantes para a vida, e sua principal fonte são os vegetais, que os produzem pelo processo da fotossíntese. Os vegetais absorvem a energia solar e a transforma em energia química, produzindo glicídios. E é desses glicídios que todos os outros seres vivos dependem para sobreviver. Essa energia é passada para os níveis tróficos seguintes: Os herbívoros obtêm essa energia se alimentado de vegetais. Essa energia é passada para o nível seguinte, pois os carnívoros se alimentam dos herbívoros e assim por diante.
Além do suprimento energético, os carboidratos atuam como elementos estruturais da parede celular e como sinalizadores no organismo. Participam da estrutura dos ácidos nucléicos (RNA e DNA), sob a forma de ribose e desoxirribose, que são monossacarídeos com 5 átomos de carbono em sua fórmula.
Os seres humanos também possuem uma substância de reserva energética, que é um polissacarídeo chamado glicogênio. Ele fica armazenado no fígado e nos músculos e quando o corpo necessita de energia, esse glicogênio é hidrolisado em moléculas de glicose, que são carboidratos mais simples, com apenas 6 átomos de carbono. O glicogênio é resultado da união de milhares de moléculas de glicose, assim como a celulose.
Classificação dos carboidratos
Uma classificação simplificada dos carboidratos, ou glicídios, consiste em dividi-los em três categorias principais: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
Monossacarídeos
São carboidratos simples, de fórmula molecular (CH2O)n, onde n é no mínimo 3 e no máximo 7. São os verdadeiros açucares, solúveis em água e, de modo geral, de sabor adocicado. Os monossacarídeos podem ser genericamente designados pela família a que pertencem e quanto ao número de carbonos da sua cadeia. Assim, monossacarídeos com três carbonos são trioses, com quatro carbonos tetroses, tendo-se pentoses, hexoses e heptoses se possuírem cinco, seis ou sete átomos de carbono, respectivamente.
Trioses
 Aldotriose (gliceraldeído)
Cetotriose (diidroxiacetona)
Tetroses
Aldotetrose (possui grupo funcional aldeído)
Cetotetrose (possui grupo funcional cetona)
Pentoses
Ribose (C5H10O5) participa da produção do ácido ribonucléico (RNA) atuando como matéria-prima.
Desoxirribose (C5H10O4) participa da produção do ácido desoxirribonucléico (DNA) atuando como matéria-prima.
Hexoses
Glicose (C6H12O6), produzida na fotossíntese pelos vegetais. Encontrada no sangue, no mel e nos tecidos vegetais. As células a usam como fonte de energia e intermediário metabólico. A glicose é um dos principais produtos da fotossíntese e inicia a respiração celular em procariontes e eucariontes. Além de ser a base para a formação da maioria dos carboidratos mais complexos. A importância da glicose é tão grande que as células do cérebro consomem, sozinhas, 75% da energia total desse glicídio.
Frutose (C6H12O6), encontrada principalmente em frutos doces, também é encontrada em cereais, vegetais e no mel. Possui função energética. Além de possuir 6 Carbonos e ser considerada uma hexose, a frutose possui um grupo cetona como grupo característico, a frutose é também considerada uma cetose. Logo a frutose é considerada portanto, uma cetohexose. Tendo uma estrutura em anel pentagonal com dois grupos metilos.
Galactose (C6H12O6), é obtido pela hidrólise da lactose. Seu papel biológico é energético e é encontrado como componente do dissacarídeo lactose que existe no leite, junto com a glicose.
Heptoses
Aldoheptose (possui grupo funcional aldeído)
Sedoheptulose (possui grupo funcional cetona)
Quiralidade e fórmula de Fischer
Excetuando a di-hidroxiacetona, todos os monossacarídeos possuem átomos de carbono quirais, ou seja, em que os quatros grupos diretamente ligados ao carbono são diferentes, podendo então apresentar diferentes conformações. O gliceradeído possui apenas um centro quiral, apresentando dois possíveis enantiômeros, designados D-gliceraldeído e L-gliceraldeído. Ao desenhar a fórmula estrutural do gliceraldeído no papel, é possível fazê-lo de duas formas fundamentalmente diferentes: colocando o grupo aldeído no topo e o carbono não-quiral no extremo oposto, o grupo hidroxilo pode ser colocado do lado direito (isômero D) ou do lado esquerdo (isômero L).
A disposição dos átomos no plano não é aleatória: assume-se que as ligações químicas desenhadas na vertical estão atrás do plano do desenho, enquanto que as ligações químicas desenhadas horizontalmente estão projetadas acima desse plano. As moléculas são representadas com o grupo carbonilo o mais próximo possível do topo.
A fórmula de Fischer permite comparar de forma simples estruturas de monossacarídeos entre si e com o gliceraldeído. Considerando-se o centro quiral mais distante do grupo carbonilo, compara-se a posição do grupo -OH nesse carbono com a posição do grupo -OH nos diferentes enantiômeros de gliceraldeído: atribui-se então a nomenclatura D- e L- conforme a semelhança com o respectivo enantiômero do gliceraldeído. Uma molécula com n centros quirais terá 2n estereoisômeros; por exemplo, existem dezasseis aldo-hexoses, sendo oito enantiômeros L- e oito D-. No entanto, a maioria das aldo-hexoses encontradas em sistemas vivos são D-hexoses.
Oligossacarídeos
Os oligossacarídeos são constituídos por um reduzido número de monossacarídeos, tipicamente dois (dissacarídeos) ou três (trissacarídeos). Os dissacarídeos são o grupo mais representativo desta classe.
Os oligossacarídeos são primariamente uma fonte de energia para os organismos vivos. Existem oligossacarídeos que participam em funções estruturais, ao serem ligados a proteínas (glicoproteínas).
Açucares formados pela união de duas unidades de monossacarídeos, como, por exemplo, sacarose, lactose e maltose. São solúveis em água e possuem sabor adocicado. Para a formação de um dissacarídeo, ocorre reação entre dois monossacarídeos, havendo liberação de uma molécula de água. É comum utilizar o termo de desidratação intermolecular para esse tipo de reação, em que resulta uma molécula de água durante a formação de um composto originado a partir de dois outros.
Dissacarídeos de forma geral apresentam a seguinte fórmula estrutural (C12H22O11), dentre estes dissacarídeos encontram-se:
Sacarose: é o açúcar mais utilizado na culinária. Esse açúcar é resultado da união de uma frutose e uma glicose. Tanto a glicose como a frutose possuem a fórmula molecular C6H12O6. Como ocorre a liberação de uma molécula de água para a formação de sacarose, a sua fórmula molecular perde dois hidrogênios e um oxigênio.
Maltose: é a principal substância de reserva da célula vegetal e é também a junção de 2 moléculas de glicose. Ao realizar a digestão dos alimentos ingeridos, o amido passa a ser, primeiramente, maltose e depois se transforma em glicose.
Lactose: é o açúcar presente no leite e seus derivados. A lactose é formada por dois monossacarídeos, a glicose e a galactose.
Trealose: é formado por duas unidades de glicose ligadas por uma ligação 1-1 alfa. A trealose é usada numa variedade de alimentos processados incluindo pão, alimentos congelados e bebidas. Em animais, a trealose é prevalente no camarão e nos insetos, incluindo gafanhotos,borboletas e abelhas, nos quais o açúcar que circula no sangue é trealose.
Trissacarídeos
Erlose (C18H32O16) é composto por duas moléculas de glicose e uma molécula de frutose. É encontrado em geleia e mel.
Fucosyllactose (C18H32O15) é formado por uma molécula de glicose e uma de galactose. É retirado do leite materno e de alguns animais.
Gentianose (C18H32O16) é composto por duas moléculas de glicose e uma molécula de frutose (sacarose+glicose). Encontrado nas raízes da genciana.
Maltotriose (C18H32O16) é formado por três moléculas de glicose. Ele é produzido pela amilase, enzima encontrada nas glândulas salivares.
Melezitose (C18H32O16) é formado por por duas moléculas de glicose e uma molécula de frutose. É produzido da seiva da folha ou dos pulgões por uma reação enzimática.
Panose (C18H32O16) é composto por três moléculas de glicose (ou ainda, uma molécula de maltose e uma de glicose). Encontrado nas folhas.
Rafinose (C18H32O16) é formado de galactose, frutose e glicose. É encontrado em certas plantas como o algodoeiro e o eucalipto.
Polissacarídeos
Esse grupo de carboidratos é formado por moléculas que não possuem sabor adocicado, como nos outros grupos, são moléculas muito grandes, em comparação com os outros carboidratos, por isso são considerados macromoléculas, são insolúveis em água, o que é de grande importância para os seres vivos, pois desempenham função estrutural e armazenadora de energia. Podem ser hidrolisados em polissacarídeos menores, assim como em dissacarídeos ou monossacarídeos mediante a ação de determinadas enzimas.
Quitina (C8H13O5N)n é segundo polímero orgânico mais abundante, perdendo apenas para a celulose. Ela é o principal componente da parede celular de alguns fungos. Combinada com carbonato de cálcio (CaCO3), lipídios, proteínas, pigmentos e outras substâncias orgânicas constitui a exoesqueleto de artrópodes.
Celulose (C6H10O5)n é uma substância existente na maioria dos vegetais. De característica fibrosa, localiza-se dentro das células das plantas. A celulose é responsável por dar a rigidez e firmeza às plantas. A celulose é também a base para a fabricação de papel. 
Amido (C6H10O5)n é um polímero natural, pouco solúvel e de elevado peso molecular, formado por várias sequências de dois polissacarídeos - amilose e amilopectina, ou seja, são milhares de moléculas de glicose unidas por ligações químicas simples. O amido é a principal forma de armazenamento de energia das plantas, como por exemplo a batata.
Glicogênio (C24H42O21) é constituído por subunidades de glicose unidas por meio de ligações. É a principal reserva energética nas células animais e vegetais, encontrado, principalmente, no fígado e nos músculos. Geralmente também é encontrado nos fungos, sendo neste caso, a principal substância de reserva.