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CARBOIDRATOS 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. Introdução Fonte/Reserva de Energia: Proteção/Estrutural: Lubrificação: Combustível para o sistema nervoso central: Funções Composição São formados por C, H, O. Fórmula Geral CnH2nOn Carboidratos Posição da dupla ligação Número de carbonos na estrutura Classificação 6 Aldose x Cetose Aldose Cetose Aldose x Cetose Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos) Fórmula Geral: CnH2nOn n≥ 3 Propriedades: solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos maioria com sabor doce 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 Monossacarídeos 10 GLICOSE GALACTOSE 11 FRUTOSE MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO RIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (RNA) DESOXIRRIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (DNA) GLICOSE (HEXOSE) ENERGIA FRUTOSE (HEXOSE) ENERGIA GALACTOSE (HEXOSE) ENERGIA São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes. Possuem até 10 monossacarídeos na sua estrutura Oligossacarídeos Ligação Glicosídica (maltose) DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar, “açúcar de mesa”, frutas Lactose Glicose + Galactose Leite Hidrólise da Sacarose São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos Polissacarídeos • Homo ou Heteropolissacarídeos Uma caracterização completa de polissacarídeos inclui a especificação de quais monômeros estão presentes, a sequência dos mesmos e também o tipo de ligação glicosídica envolvida. Principais polissacarídeos: - Celulose - Amido - Glicogênio - Quitina Polissacarídeos 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 Celulose É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. É um homopolissacarídeo linear de glicose, e todos os resíduos estão ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4). Os animais não possuem as enzimas celulases que atacam as ligações ß, que são encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais ruminantes. Polissacarídeos Isso ocorre pelo processo chamado de fermentação realizado por micróbios que vivem na ausência de oxigênio em local apropriado, como é o rúmen-retículo, também chamado de “câmara de fermentação”. As bactérias são os mais numerosos organismos da massa microbiana com cerca de 25 bilhões de células por ml de fluido ruminal. Amido São polímeros de glicose, que ocorrem nas células de plantas. Podem ser distinguidos uns dos outros pelo grau de ramificação da cadeia. Ex: a ligação da amilose é α (1 → 4) e a da amilopectina α (1 → 6). Enzimas que hidrolisam o amido: α e ß amilase, que atacam as ligações α (1 → 4), e enzimas desramificadoras, que degradam α (1 → 6). Polissacarídeos Glicogênio São polímeros de glicose, que ocorrem em animais, sendo uma forma de armazenamento de energia. Possui cadeia ramificada, com ligações α (1 → 4) e α (1 → 6) nos pontos de ramificação. A glicogênio-fosforilase remove unidades de glicose do glicogênio. Polissacarídeos Quitina É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4). Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a glicose, e na quitina o monômero é a N-acetil- ß-D-glicosamina. Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontos de H). Polissacarídeos Oxidação Fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos. Fornece CO2 e H2O. Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte. O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese. Como fornece energia? Oxidação da Glicose 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, produzindo as dextrinas. Digestão: boca 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: estômago 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. Digestão: intestino Fraqueza Tremores Mãos frias Nervosismo Tontura Desmaio Carência/Jejum prolongado Falta de carboidratos Utiliza gordura Emagrecimento Os carboidratos, quando em excesso no organismo, transformam-se em gordura e ficam acumulados nos adipócitos, podendo causar obesidade e arterosclerose (aumento dos triglicerídeos sanguíneos). Excesso É a concentração de glicose no sangue. Varia em função da alimentação e atividade física. Hormônios Insulina Pâncreas Sangue células Glucagon Pâncreas Fígado sangue Glicemia Aumento da concentração de glicose no sangue Aumento da secreção de insulina 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. Hiperglicemia Quando o pâncreas para 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 Diabetes Diminuição da concentração de glicose no sangue Estimula a secreção de glucagon. O fígado transforma o glicogênio em glicose e libera a glicose no sangue. A glicemia retorna, então, ao valor de referência. Hipoglicemia Exercícios de fixação 1 - Quais são os monossacarídeos encontrados no leite, nos grãos e nas frutas? 2 - A sacarose, lactose e maltose são formadas por ligações glicosídicas entre quais monossacarídeos? 3 - Cite 2 funções dos carboidratos? 4 – Compare amido, celulose e glicogênio? 5 - Um suíno está ingerindo uma ração a base de milho. Na composição do milho tem amido. Como ocorre a digestão deste milho? 6 – Como o organismo reage na situação de hipoglicemia e na hiperglicemia? 7 - Comente sobre a utilização da celulose pelos animais. 8 – marque a alternativa que contém apenas monossacarídeos a) maltose e glicose b) sacarose e frutose c) glicose e galactose d) lactose e glicose e) frutose e lactose 9- Os açúcares complexos, resultantes da união de muitos monossacarídeos, são denominados polissacarídeos. a) Cite dois polissacarídeos de reserva energética, sendo um de origem animal e outro de origem vegetal. b) Indique um órgão animal e um órgão vegetal, onde cada um destes açúcares pode ser encontrado.
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