Carboidratos: Biomoléculas Energéticas

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Carboidratos 
Os carboidratos são importantes biomoléculas, conhecidas também como hidratos de carbonos, glicídios, açúcares, formadas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Os carboidratos (hidratos de carbono) são as biomoléculas mais abundantes na natureza. Muitas vezes são chamados de açúcares ou sacarídeos e são definidos pela sua composição química característica: carbono, hidrogênio e oxigênio, embora algumas vezes possam apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em suas moléculas. São as biomoléculas mais abundantes na natureza e sua maioria apresenta a seguinte fórmula geral: (CH2O)n 
Duas principais funções são relacionadas aos carboidratos. A primeira é a energética, em que as moléculas são convertidas em energia para os trabalhos celulares, armazenada em nosso organismo sob a forma de ATP. O carboidrato pode ser armazenado para posterior utilização. Nas plantas este processo ocorre nos amiloplastos e a forma armazenada é o amido. Já nos animais armazena-se o glicogênio no fígado e nos músculos. A oxidação é a principal via de produção de energia na maioria das células não são fotossintéticas. 
Os carboidratos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, substancias que geram esses compostos quando não hidrolisadas, muitos carboidratos tem a formula geral CH2O alguns contêm nitrogênio, fosforo ou enxofre.
Vale salientar que alguns carboidratos possuem outros elementos em sua composição. Esse é o caso da quitina, por exemplo, que possui em sua fórmula. 
Os carboidratos apresentam como principal função a função energética. Entretanto, os carboidratos possuem funções que vão além de garantir a energia para as células, estando eles relacionados também com a estrutura dos ácidos nucleicos e funções estruturais, por exemplo.também átomos de nitrogênio.
	Tipos de carboidratos
	Características
	Exemplos
	Monossacarídeos
	Carboidratos simples que atuam como blocos (monômeros) a partir dos quais serão formados os outros carboidratos mais complexos, como os dissacarídeos e os polissacarídeos. Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com a cadeia principal de carbono 
	Glicose, galactose e frutose.
	Dissacarídeos
	Carboidratos formados por dois monossacarídeos por meio de ligações glicosídicas.
	Sacarose (formada por glicose e frutose), maltose (formada por duas moléculas de glicose) e lactose (formada por glicose e galactose).
	Polissacarídeos
	Carboidratos complexos formados por vários monossacarídeos unidos entre si por ligações glicosídicas.
	Amido, celulose e glicogênio.
Os monossacarídeos são as unidades básicas dos carboidratos e é o número de unidades que define a classificação do carboidrato. Assim, temos os monossacarídeos, os dissacarídeos, os oligossacarídeos e os polissacarídeos. Outra classificação é quanto ao produto de hidrólise do carboidrato, que é classificado em holosídeo quando a hidrólise gera somente monossacarídeos (ex.: rafinose) ou heterosídeo quando a hidrólise gera monossacarídeos e outros compostos.
Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples e são compostos por aldeídos ou cetonas contendo grupos hidroxila na molécula. As moléculas possuem de três a sete átomos de carbono, que muitas vezes pode ser quiral. Comumente, quando a molécula possui mais de cinco átomos de carbono ocorre ciclização na estrutura química. Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com a natureza química de seus grupos carbonila e o número de átomos de carbono.
Assim, se o grupo carbonila é um aldeído o açúcar é uma aldose e se o grupo carbonila é uma cetona o açúcar é uma cetose. Já de acordo com o número de carbonos, temos trioses, tetroses, pentoses e assim sucessivamente. Os monossacarídeos são compostos incolores, sólidos cristalinos, naturalmente solúveis em água e a maior parte deles possui sabor doce.
A quiralidade destas biomoléculas pode ser representada pelas fórmulas de projeção de Fischer (vale à pena buscar textos explicativos sobre este assunto) e os D-carboidratos são mais abundantes na natureza do que os L-carboidratos. 
Os dissacarídeos são formados pela ligação covalente entre dois monossacarídeos, ligação esta denominada O-glicosídica. Esta ligação é um análogo em carboidratos da ligação peptídica em proteínas e pode ser hidrolisada por enzimas denominadas glicosidases.
Quanto à nomenclatura dos dissacarídeos, primeiro escreve-se a configuração do monossacarídeo à esquerda, seguido do seu nome. Indica-se então entre parênteses os átomos de carbono que estão fazendo parte da ligação glicosídica e depois a configuração e o nome da segunda unidade monomérica. Assim, a maltose também pode ser denominada α-D-glicopiranosil-(1?4)-β-D-glicopiranose, onde os termos “pirano” são utilizados para indicar que o anel possui 6 átomos de carbono (o termo seria “furano” caso o anel possuísse 5 átomos de carbono). Uma propriedade importante em grande parte dos carboidratos é a capacidade de serem oxidados por íons cúpricos (Cu2+) e férricos (Fe3+). Os açúcares que apresentam esta propriedade são ditos redutores e não formam glicosídeos, devido à facilidade com que os grupos aldeídos presentes na molécula reduzem agentes oxidantes fracos.
Quanto aos polissacarídeos, também denominados glicanos, diferem entre si de acordo com a natureza das unidades monossacarídicas, os tipos de ligações glicosídicas, o comprimento das cadeias e o grau de ramificação destas. Assim, quando o polissacarídeo é composto por apenas um único tipo de unidade monomérica ele é dito homopolissacarídeo, e quando possui mais de um tipo, heteropolissacarídeo.
Os homopolissacarídeos mais importantes são o amido e o glicogênio, utilizados para o armazenamento de energia pelas células, e a celulose e a quitina, utilizados na composição da estrutura das paredes celulares vegetais e de exoesqueletos de animais, respectivamente. Repare que diferente das proteínas e dos ácidos nucleicos, os polissacarídeos formam polímeros lineares e também ramificados, já que as ligações glicosídicas podem ser feitas com qualquer hidroxila dos monossacarídeos. Mas, felizmente para nossa compreensão, a maioria é linear e os poucos polissacarídeos ramificados apresentam formas bem definidas. Dentre os heteropolissacarídeos, temos como exemplo os glicosaminoglicanos, compostos por monossacarídeos ligados ao ácido urônico ou sulfato, e os peptideoglicanos, que são monossacarídeos ligados a peptídeos. Os primeiros fazem parte da lubrificação nas articulações e como matriz extracelular no tecido conjuntivo, já os segundos atuam estruturalmente no envoltório celular de bactérias.
No que diz respeito à função estrutural, podemos citar a celulose e a quitina. A celulose é um importante componente da parede celular da célula vegetal, enquanto a quitina faz parte do exoesqueleto presente nos artrópodes. Os carboidratos podem ser divididos em três classes. A seguir, falaremos mais a respeito de cada uma delas.
Classificação dos monossacarídeos
A glicose é um importante monossacarídeo. Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com o número de carbonos que possuem em suas moléculas. Os monossacarídeos mais simples são as trioses, as quais possuem três carbonos em sua molécula. Após as trioses, temos as tetroses (quatro carbonos), pentoses (cinco carbonos), hexoses (seis carbonos) e assim por diante. Os principais monossacarídeos são as pentoses e as hexoses. Entre as pentoses, destaca-se a ribose, enquanto nas hexoses, destaca-se a glicose.
Carboidratos simples e complexos
Os carboidratos podem ser classificados em simples e complexos. Os carboidratos simples são facilmente absorvidos pelo nosso corpo, enquanto os complexos apresentam um processo de absorção mais demorado. De acordo com a Sociedade Brasileira de Diabetes, os carboidratos simples são formados por açúcares simples ou por um par deles, enquanto os complexos são formados por cadeias mais complexas de açúcares.
São exemplos de alimentos que possuem carboidratos simples o mel, a rapadura, balas e doces emgeral. Como exemplo de alimentos que possuem carboidratos complexos, podemos citar pães, massas, feijões e lentilha.
Exemplos de carboidratos
Glicose: é um carboidrato simples e também o monossacarídeo mais comum. A glicose é fundamental para a realização do processo de respiração celular, em que a energia será produzida para a célula. Os principais polissacarídeos são formados pela polimerização da glicose.
Amido: é a principal substância de reserva de energia dos vegetais. Ele é formado por dois tipos de polímeros de glicose: a amilopectina e a amilose. Os grãos de amido das plantas ficam armazenados no interior dos plastos, organelas típicas da célula vegetal.
Glicogênio: é a principal reserva energética dos animais e é formado pela união de várias moléculas de glicose. Esse glicogênio é encontrado armazenado no nosso fígado e também nos nossos músculos. Quando necessitamos de energia, o glicogênio é quebrado em glicose, que será utilizada pelas células.
Celulose: é encontrada na parede celular da célula vegetal e é formada por unidades de glicose. É um carboidrato fibroso, resistente e insolúvel em água. Um fato interessante é que a madeira é formada quase que 50% de celulose, enquanto as fibras de algodão são praticamente 100% celulose.
Quitina: é um polissacarídeo encontrado na parede celular das células de alguns fungos e também na composição do exoesqueleto de artrópodes, como insetos e crustáceos.
Alimentos ricos em carboidratos
Os carboidratos são encontrados em todo alimento de origem vegetal. Isso se deve ao fato de que as plantas os produzem no processo de fotossíntese e armazenam carboidrato como fonte de energia. Alguns alimentos apresentam uma concentração maior de carboidratos quando comparados a outros.
Entre os alimentos ricos em carboidratos podemos citar o milho, arroz, mandioca, batata e inhame. Não podemos nos esquecer também dos pães, massas e doces. Vale salientar que alimentos derivados do leite também apresentam carboidratos, bem como o mel.
Os carboidratos não são vilões, sendo o principal problema uma dieta inadequada.Os carboidratos são alimentos que devem estar presentes em nossa dieta, uma vez que são importantes para o fornecimento de energia para nosso corpo. O recomendado é que cerca de 45% a 65% das calorias diárias sejam provenientes desse grupo de alimentos, entretanto, deve-se ficar atento à necessidade metabólica de cada pessoa.
Quando ingeridos em excesso, podem estar relacionados com problemas de saúde, como a obesidade. Entretanto, uma alimentação pobre em carboidratos pode ser também prejudicial, pois como dito anteriormente, esse nutriente é fundamental para o fornecimento de energia. Desse modo, é importante saber ingeridos para que esses cumpram adequadamente seu papel.
Resumo sobre carboidratos
· Carboidratos são normalmente formados por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Entretanto, vale destacar que alguns carboidratos podem apresentar outros elementos em sua composição.
· Os carboidratos são também chamados de açúcares, glicídios ou hidratos de carbonos.
· Os carboidratos possuem função energética, função estrutural e participam da formação dos ácidos nucleicos.
· Os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos, sendo os monossacarídeos os carboidratos mais simples.
· A glicose é o monossacarídeo mais conhecido.
· Celulose e amido são dois importantes polissacarídeos. A celulose é um componente da parede celular das células vegetais, enquanto o amido funciona como substância de reserva para os vegetais.
· Os carboidratos podem ainda ser classificados como simples e complexos.