Bioquímica dos Carboidratos e Diabetes

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CARBOIDRATOS
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Compostos de função mista: São
poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou
substâncias que, por hidrólise, liberam esses
compostos.
Podem conter N, P, ou S na estrutura química.
Hidrato de Carbono
Definição
FÓRMULA GERAL:
Cn(H2O)n
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Reconhecimento molecular
Adesão célula-célula
Especificação dos grupos sangüíneos 
do Sist. ABO
GLICOCÁLIX
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NÚMERO DE UNIDADES MONOMÉRICAS 
(resíduos)
MONOSSACARÍDEOS: 1 resíduo
DISSACARÍDEOS: 2 resíduos
OLIGOSSACARÍDEOS: 3 a 20 resíduos
POLISSACARÍDEOS: > 20 resíduos
Classificação e Nomenclatura
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Classificação quanto ao nº de átomos de “C” da 
molécula.
▪ 3C – triose  ex: gliceraldeído
▪ 4C –tetroses  ex: eritrose
▪ 5C – pentoses  ex: ribose
▪ 6C – hexoses  ex: glicose
▪ 7C – heptoses  ex: sedoeptulose
▪ 9C – nanoses  ex: ácido neuramínico
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Classificação quanto à Família: Aldoses e 
Cetoses
Grupo cetona
Grupo aldeído
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Classificação e Nomenclatura dos 
Carboidratos
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CETOSES
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Assimetria dos Carboidratos: Isomeria
ISÔMEROS  compostos que possuem a 
mesma fórmula química C6H12O6.
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ENANTIÔMEROS  pares de estruturas que são 
imagens espelhadas uma da outra.
Estas imagens especulares são enantiômeros e os 2
membros do par são designados um açúcar D
(dextrogiro) e um açúcar L (levogiro).
ESTEREOISOMERIA: Séries D e L
Anel com 6 membros (5 C + 1 O) = anel piranose
Anel com 5 membros (4 C + 1 O)= anel furanose
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Ciclização de Monossacarídeos
Menos de 1 % de cada um dos monossacarídeos com 5 ou +
“C” existem na forma de cadeia aberta (acíclica).
São encontrados predominantemente na forma de anel, onde
o grupo aldeído ou cetona reagiu com um grupo álcool no
mesmo açúcar para formar um anel hemiacetal ou
hemicetal.
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Reações de Ciclização
Rearranjo 
Intramolecular: a 
carbonila passa a 
estabelecer uma 
ligação covalente 
com uma OH ao 
longo da cadeia
Carbono Anomérico
A formação de um anel hemiacetal ou hemicetal resulta
na criação de um “C” anômero no C1 de uma aldose ou
no C2 de uma cetose.
Estas estruturas são designadas configurações alfa ()
ou beta () de um açúcar.
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Projeção de Fischer
Projeção de Haworth
Representação da conformação do 
açúcar:
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Projeção de Fischer
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Projeção de Haworth
Representa 
melhor os ângulos 
e ligações da 
molécula
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Reações Envolvendo Monossacarídeos
Açúcares Redutores
Se o açúcar possuir a “OH” do C anômero (o
grupo carbonila) livre, este é um açúcar
redutor.
β-ácido glicurônico 19β-D-glicose 
Oxidação do C6
Reações de oxidação-redução
Reações Envolvendo Monossacarídeos
D-Glucosamine
FOSFORILAÇÃO AMINAÇÃO
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Os monossacarídeos podem ser ligados por lig.
glicosídicas para criar estruturas maiores.
Maltose
α-D-glicopiranosil-(1→4)-D-glicopiranose
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Os dissacarídeos contém 2 monossacarídeos:
✓Lactose  galactose + glicose
✓Maltose  glicose + glicose
✓Sacarose  glicose + frutose
Dissacarídeos
Oligossacarídeos contém de 3 a 12 unidades de
monossacarídeos.
Polissacarídeos contém mais de 12 unidades de
monossacarídeos:
✓Homopolissacarídeo  contém somente uma única
espécie de monossacarídeo.
✓Heteropolissacarídeo  contém uma série de
espécies diferentes de monossacarídeo.
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Amido:: Homopolissacarídeo de origem 
vegetal
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Gicogênio: Homopolissacarídeo de origem animal
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Celulose: Homopolissacarídeo mais abundante na 
natureza
Ligações:  1-4
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HETEROPOLISSACARÍDEOS
Glicosaminoglicanos; 
Proteoglicanos….
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Os carboidratos também podem estar aderidos
por lig. glicosídicas a estruturas não-glicídicas
para formar “carboidratos complexos”.
A porção não-carboidrato é denominada
aglicona e a molécula inteira pode ser
denominada pelo nome genérico de glicosídeo
Glicoconjugados:
Proteoglicanos: macromoléculas da superfície celular
ou da matriz extracelular ligadas a uma proteína de
membrana. Tecido conectivo (cartilagens).
Glicoproteínas: um ou mais oligossacarídeos ligado
covalentemente a uma proteína. Membrana plasmática
(superfície externa), matriz extracelular, sangue,
complexo de Golgi…
Glicolipídeos: lipídeos de membrana ligados a
oligossacarídeos para reconhecimento celular.
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DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS
Os principais sítios da digestão dos
carboidratos da dieta são a boca e a luz
intestinal.
A hidrólise de lig. glicosídicas é catalisada
por uma família de glicosidases que
degradam os carboidratos em seus açúcares
redutores componentes.
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A digestão dos carboidratos inicia na boca 
-amilase salivar (ptialina) atua sobre o
amido rompendo algumas lig. -1→4
A hidrólise da celulose é catalisada pela enzima
-1→4 endoglicosidase. Os seres humanos não
produzem essa enzima, sendo incapazes de
digerir a celulose.
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A digestão subseqüente dos carboidratos pelas
enzimas pancreáticas ocorre no intestino delgado.
Quando o conteúdo gástrico ácido atinge o intestino
delgado, é neutralizado pelo bicarbonato secretado
pelo pâncreas.
A -amilase pancreática continua o processo de
digestão do amido.
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DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS
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Absorção de monossacarídeos pelas células
mucosas intestinais.
Degradação anormal de dissacarídeos:
Defeitos hereditários;
Defeitos generalizados;
Intolerância à lactose;
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Transportadores de Glicose
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Homeostase da Glicose
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Regulação da Glicemia
A concentração de glicose no sangue é regulada por uma
interação complexa de muitas vias metabólicas e por uma
gama de hormônios
Insulina/Glucagon 
Epinefrina (adrenalina) 
Cortisol
Hormônio do crescimento
Outros
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Insulina
Hormônio protéico produzido pelas células  das Ilhotas 
de Langerhans no pâncreas
É um hormônio anabolizante que estimula a captação de 
glicose pelas células
Promove a conversão de glicose a glicogênio ou lipídeos 
para armazenamento
Inibe a produção de glicose pelo fígado
Estimula a síntese proteica e inibe a degradação de 
proteínas 
Hipoglicemiante 
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Insulina
Peptideo C
Hidrólise por 
proteses
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Glucagon
Peptídeo secretado pelas células  do 
pâncreas
Sua secreção é regulada pelos níveis de 
glicose
A insulina inibe a liberação do glucagon 
pelo pâncreas e inibe seus efeitos
Hiperglicemiante 
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Glicose x Diabetes
Instável
Diabetes juvenil
Tendência a cetose
10 a 15% dos casos
Poliúria, polidipsia, polifagia
Perda de peso lipogênese lipólise
Glicosúria
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Tipo I - Insulino Dependente
Meia idade 
Estável
Sinais clínicos moderados
Ind. obesos - + de 40 anos
Com histórico familiar
Níveis de insulina podem ser:
Normal
Aumentado
Diminuído
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Tipo II - Não Insulino Dependente
Tipo II
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Devem ser confirmadas com uma nova coleta 50
Critérios Diagnósticos para Diabetes
1. Glicemia Plasmática de Jejum  126mg/dl
(jejum de 8 horas)
2. Glicemia Plasmática Casual (a qualquer hora
do dia sem se preocupar com jejum) 
200mg/dl
3. Teste Oral de Tolerância a Glicose (TOTG)
 200mg/dl no pico e na amostra das 2 horas
A medida que aumenta o número de filhos, aumenta a
probabilidade de desenvolver o Diabetes
Fatores de Risco:
Obesidade
Antecedentes
Gestações anteriores
estresse
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Diabetes Gestacional
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✓ Retinopatia: pode levar a cegueira
✓ Neuropatia: diarréia, hipotensão postural, 
impotência, úlceras neuropáticasdo pé;
✓Nefropatia:
✓ Aterosclerose Acelerada:
Complicações Tardias 
Advanced Glycated End Products
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Condição aguda caracterizada por níveis de 
glicose sanguínea < 50mg/dl em adultos e 
40 mg/dl em RN
A causa é um desequilíbrio entre a ingestão de 
glicose, sua produção endógena e sua utilização
A diminuição da glicemia leva a estimulação da 
secreção de catecolaminas, glucagon, e do 
horm. do crescimento
Hipoglicemia
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Hipoglicemia
Ingestão insuficiente de carboidratos;
Excesso de insulina;
Exercício vigoroso;
Ingestão excessiva de álcool.
A maioria dos episódios de hipoglicemia
ocorre em pacientes diabéticos dependentes de
insulina.