Bioquimica IESP - Carboidratos

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PROFESSOR PATRICK PFEIFFER
J O Ã O P E S S O A – P B
Bioquímica do Exercício 
Carboidratos
 Definição
 Origem
 Estrutura
 Tipos
 Funções
 Carboidratos no exercício
Carboidratos
Carboidratos
Carboidratos (glicídios) são formados por carbono e
água. Átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio
combinam-se para formar um carboidrato ou uma
molécula de açúcar com a fórmula geral (CH2O). O açúcar
mais típico, glicose, consiste em 6 átomos de carbono, 12
de hidrogênio e 6 de oxigênio com a formula química:
C6H12O6. Conhecidos como açúcar ou sacarídeo, originária
do Latim saccharum e do Grego sakcharon.
Carboidratos
Carboidratos
De onde vem os carboidratos?
 Os carboidratos são sintetizados pelos vegetais
verdes através da fotossíntese, processo que utiliza
a energia solar para reduzir o dióxido de carbono.
Assim, os carboidratos atuam como reservatório
químico principal da energia solar.
Carboidratos
(Tipos)
Monossacáridos Oligossacarídeos Polissacáridos
Aribonose 
Ribose
Xilose
Desoxirribose
Frutose
Galactose
Glicose
Manose 
Lactose
Maltose
Sacarose
Trealose
Arabana
Xilano
Celulose
Glicogênio
Inulina
Manana
Amido
Ágar
Pectina
Quitina 
Hemiceluloses
Carragenina
Gomas vegetais
Carboidratos
(Tipos)
 Monossacarídeos: “A unidade básica dos
carboidratos é a molécula de açúcar ou
monossacarídeo” Foram encontrados na natureza mais
de 200 monossacarídeos (Sharon, 1980). São
classificados pelo número de átomos de carbono em
torno da sua estrutura, utilizando o nome grego
correspondente a esse número e a terminação “ose” para
indicar que se trata de açúcares...
Carboidratos
(Tipos)
 São os mais simples dos carboidratos. Possuem apenas
uma molécula de açúcar. De todos os monossacarídeos o
mais conhecido é a glicose, porém, frutose e galactose
também são monossacarídeos. A glicose, também
denominada dextrose ou açúcar do sangue, é um açúcar
natural existente nos alimentos ou produzido no corpo
através da digestão dos carboidratos mais complexos...
Carboidratos
(Tipos)
 Pode ser produzida também pelo processo de
gliconeogênese, pela qual é sintetizada principalmente
no fígado a partir dos esqueletos de carbono e de outros
compostos (aminoácidos, glicerol, lactato). Após a
absorção pelo intestino delgado, a glicose pode ser
usada diretamente pela célula para obter energia,
armazenada na forma de glicogênio nos músculos e no
fígado, ou transformada em gordura para
armazenamento de energia.
Carboidratos
(Tipos)
 Oligossacarídeos: são formados pela combinação
de uns poucos monossacarídeos. Os principais tipos
são os dissacarídeos ou açúcares duplos, formados
pela combinação de duas moléculas de
monossacarídeos. Esses açúcares são acondicionados
sob uma série de disfarces (açúcar mascavo, melado
mel, adoçantes naturais).
Carboidratos
(Tipos)
 Tipos de Oligossacarídeos:
 Sacarose: conhecida comumente como açúcar, é um
sólido cristalino à temperatura ambiente, que se dissolve
em água e possui sabor doce. A fórmula química da
sacarose é C12H22O11 e é formada através da condensação
da glicose e da frutose. A sacarose é encontrada em
diversas plantas, principalmente na beterraba e na cana-
de-açúcar.
Carboidratos
(Tipos)
Formas de apresentação da sacarose:
Açúcar mascavo
Açúcar cristal
Açúcar refinado granulado
Xarope simples
Açúcar orgânico
Carboidratos
(Tipos)
 Lactose: formada por glicose + galactose, é
encontrada na forma natural somente no leite e
recebe a designação de açúcar do leite. A lactose é o
menos doce dos dissacarídeos; pode ser processada
artificialmente e costuma estar presente nas
refeições ricas em carboidratos e de alto valor
calórico...
Carboidratos
(Tipos)
 Um grande número de pessoas são intolerantes à
lactose, isto é, elas carecem de quantidades da
enzima lactose, que fraciona a lactose para glicose e
galactose durante o processe digestivo.
Carboidratos
(Tipos)
 Maltose: formada por glicose mais glicose, está
presente na cerveja, nos cereais e nas sementes em
processo de germinação. Denominada também
açúcar do malte, a maltose é um componente de
pouca importância para o conteúdo glicídico na dieta
das pessoas comuns.
Carboidratos
(Tipos)
 Polissacarídeos: O termo polissacarídeo é usado
quando ocorre a união de três a milhares de
moléculas de açúcar. Existem duas classificações dos
polissacarídeos:
➢Polissacarídeos Vegetais (Amido)
➢Polissacarídeos Animais (Glicogênio)
Carboidratos
(Tipos)
 Poli. Vegetais: O amido, a forma de armazenamento
dos carboidratos nas planta, é a forma mais familiar
de polissacarídeos vegetais. É encontrado em
sementes, no milho e nos vários grãos com quem são
feitos o pão, os cereais, espaguetes e etc. O amido
dietético recebe comumente a designação de
carboidratos complexos.
Carboidratos
(Tipos)
 Poli Animais: glicogênio é o carboidrato de
armazenamento peculiar ao musculo e ao fígado dos
mamíferos. Trata-se de um grande polímero
polissacarídeo sintetizado a partir da glicose no processo
da glicogênese. Durante o exercício, o glicogênio
muscular é a principal fonte de energia glicídica para os
músculos ativos nos quais esta armazenada.
Carboidratos
 Carboidratos simples: Eles contêm açúcares de forma
natural, dentre eles, podemos destacar alguns produtos
lácteos, legumes, leite e frutas. Os alimentos com adição de
açúcares têm menos nutrientes que os alimentos que
contêm açúcar de forma natural.
Carboidratos
 Os carboidratos complexos podem ser divididos entre amido
e fibra dietética. Os amidos são quebrados através da digestão
antes que o corpo os utilize como fonte de glicose. Já a fibra
dietética é encontrada em frutas, alimentos integrais e vegetais.
Os alimentos ricos em fibra dietética são identificados nos
rótulos com termos referentes às fibras solúveis e insolúveis.
Carboidratos
(Função) 
 Fonte de Energia.
 Preservação das Proteínas.
 Ativador Metabólico.
 Combustível para o Sistema Nervoso Central.
Carboidratos
(Função)
 Fonte de Energia: A PRINCIPAL função dos
carboidratos consiste em funcionar como combustível
energético, particularmente durante o exercício. A
energia que deriva da desintegração da glicose carreada
pelo sangue e do glicogênio hepático e muscular acaba
sendo utilizado para acionar elementos contrateis do
músculo, assim como outras formas de trabalho
biológico (Saltin & Gollnick, 1988)...
Carboidratos
(Função)
 A ingestão diária de carboidratos devem ser suficientes
para manter as reservas corporais de glicogênio, que são
relativamente limitadas. Porém, uma vez alcançada a
capacidade da célula armazenar glicogênio, os açúcares
em excesso são transformados e armazenados nesta
forma. Essa ação ajuda a explicar o motivo o qual
acontece o acumulo de gordura quando consumido
muitos carboidratos.
Carboidratos
(Função)
 Preservação das Proteínas: em condições normais, a
proteína desempenha um papel vital na manutenção, no
reparo e no crescimento dos tecidos corporais. Em um
grau consideravelmente menor, a proteína serve também
como fonte de energia alimentar. Quando as reservas de
glicogênio estão reduzidas, a produção de glicose começa
a ser feita a partir da proteína e da gordura...
Carboidratos
(Função)
 Isto acontece muito no exercício prolongado e de
resistência. Consequentemente, o preço a ser pago é
uma redução temporária nas "reservas" corporais de
proteína, especialmente proteína muscular. Em
condições extremas, isso pode causar uma redução
significativa no tecido magro (perda de massa
muscular).
Carboidratos
(Função)
 Ativador Metabólico: carboidratos são ativadores do
metabolismo das gorduras. Se a quantidade de
carboidratos é insuficiente devido a uma dieta
inadequada ou pelo excesso de exercícios, o corpo
mobiliza mais gorduras para o consumo energético (do
mesmo modo como faz com as proteínas). Isso pode
resultar no acúmulo de substâncias ácidas (corposcetônicos), prejudiciais ao organismo.
Carboidratos
(Função)
 Combustível para o Sistema Nervoso Central:
carboidratos agem também como combustíveis do
sistema nervoso central, sendo essenciais para o
funcionamento do cérebro, cuja única fonte energética
é a glicose, e dos nervos. O baixo consumo de
carboidratos podem causar uma “fraqueza” conhecida
como hipoglicemia.
Carboidratos (Caminho dos carboidratos no organismo)
Carboidratos (Caminho dos carboidratos no organismo)
 1) O carboidrato é ingerido.
 2) Se o carboidrato não for do tipo simples, ele é digerido
(quebrado em partes menores) até ser transformado em
glicose.
 3) A glicose vai então para o fígado e para os músculos.
Aquilo que não for utilizado na hora é armazenado na
forma de glicogênio, um polissacarídeo (formado pela
junção de várias moléculas de glicose).
Carboidratos (Caminho dos carboidratos no organismo)
 4) Para um bom desempenho físico, o organismo deve ter
boas reservas deste polissacarídeo. Quando o corpo pede
(durante a atividade física, por exemplo), o glicogênio é
novamente quebrado em glicose, fornecendo energia.
 5) Vários fatores determinam a velocidade e a
quantidade da síntese ou desintegração do glicogênio.
Carboidratos (Caminho dos carboidratos no organismo)
 Se comemos muito carboidrato e não usamos toda a
glicose gerada, os açúcares em excesso são
transformados e armazenados na forma de gordura.
 Se falta glicogênio, por causa de uma restrição dietética
ou por causa do exercício, a produção de glicose a partir
dos componentes estruturais dos outros nutrientes,
especialmente proteínas, tende a aumentar.
Carboidratos (Caminho dos carboidratos no organismo)
APÓS A ABSORÇÃO 
Glicogênio 
(Muscular ou Hepático)
Gordura
Excesso
Carboidratos
(Função - Resumo)
 Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na
natureza, e tem as seguintes funções no nosso organismo:
➢ 1- Armazenamento energético: o amido e o glicogênio são os
carboidratos responsáveis pelo armazenamento de energia dos animais
e vegetais.
➢ 2- Produção de energia: os carboidratos são as principais fontes de
energia
➢ 3- Estruturais: todos os componentes celulares são formados por um
carboidrato, e eles formam bases necessárias para a estruturação das
célula.
Carboidratos
(Recomendações Nutricionais)
 Não há uma recomendação de ingestão para carboidratos. A típica dieta
americana inclui de 40 a 50% da calorias totais como carboidratos.
Para uma pessoa sedentária de 70kg é recomendado um consumo
diário de cerca de 300g de carboidratos.
 Para uma pessoa ativa envolvida em treinamento o consumo sobe para
60% de calorias diárias (400 a 600g). Esse carboidrato deve se
predominantemente proveniente de frutas e vegetais. Na dieta
americana cerca de 50% do carboidrato consumido como açúcar
simples, predominando a sacarose.
Carboidratos
(Recomendações Nutricionais)
 Um consumo adequado de carboidratos é fundamental para
pessoas ativas. Quando o suprimento de oxigênio para os
músculos ativos é inadequada, o glicogênio dos músculos e a
glicose do sangue são as primeiras fontes de energia. Ao estocar
glicogênio os carboidratos asseguram energia para exercícios
aeróbicos de alta intensidade. Assim, para pessoas ativas é
importante uma dieta com 50 a 60% de calorias na forma de
carboidratos predominantemente na forma de amido e fibras.
Carboidratos
(Recomendações Nutricionais)
 Exemplo: Durante treinamento vigoroso e antes de
competição o consumo de carboidratos pode aumentar para
assegurar reservas adequadas de glicogênio. A
recomendação para atletas com treinamento prolongados é
de 10g por kg de massa corpórea. Ou seja...
Carboidratos
(Recomendações Nutricionais)
Atleta de 46kg Atleta de 68kg
Gasta cerca de 2.800 kcal p/d Gasta cerca de 4.200 kcal p/d
Tem que consumir aproximadamente 450g 
ou 1800kcal
Tem que consumir aproximadamente 675g ou 
2700kcal
Em ambos os casos os carboidratos representam cerca de 65% da energia total 
consumida.
Carboidratos
(Exercício) 
Carboidratos
(Exercício) 
Carboidratos
(Exercício) 
 A mistura de combustíveis durante o exercício depende
da intensidade e da duração do esforço, assim como da
aptidão e do estado nutricional do individuo que vai
exercitar-se (Coggan et al., 1992). Sob a maioria das
condições, o exercício induz um acentuado aumento na
liberação de glicose pelo fígado e sua subsequente
utilização pelo músculo ativo (Jansson & Kaijser, 1982)...
Carboidratos
(Exercício) 
 Ao mesmo tempo, a fonte predominante de energia
proveniente dos carboidratos durante o exercício é o
glicogênio armazenado dentro desse músculo
(Rennie et al., 1994).
Carboidratos
(Exercício) 
 O que é glicogênese e glicogênio?
 O glicogênio é um homopolissacarídeo, o que significa que sua
molécula é composta por monômeros de um mesmo
monossacarídeo, no caso a glicose. Ele é o principal carboidrato
de armazenamento energético nas células animais; nos vegetais é
o amido. É a forma como a glicose é estocada no organismo para
futuras necessidades energéticas. Ele é encontrado no fígado,
podendo constituir até 7% do peso, glicogênio hepático; e
no músculo esquelético, glicogênio muscular.
Carboidratos
(Exercício) 
 Órgãos que mantêm depósitos de glicogênio: fígado, até 6 % do seu
peso após uma refeição rica em carboidratos; músculo esquelético, até
0,7 %.
 A função do glicogênio hepático é a manutenção da glicemia entre as
refeições, ou seja, é uma reserva de glicose que pode ser exportada para
outros órgãos (como o cérebro, cuja energia é exclusivamente derivada
da glicose,) quando necessário.
 O glicogênio muscular, ao contrário, não pode ser exportado. É usado
pela própria fibra como fonte emergencial de energia quando a
necessidade desta é muito intensa, p. ex. uma corrida veloz
Carboidratos
(Exercício) 
 A glicogênese é a transformação de glicose em
glicogênio
Glicose GlicogênioGlicogênese
Carboidratos
(Exercício) 
 Exercício Intenso 
Carboidratos
(Exercício) 
 Com um exercício extenuante, fatores neuro-
humorais elevam a produção hormonal de
adrenalina, noradrenalina, e glucagon e reduzem a
liberação de insulina. Essas ações exercem um efeito
estimulante sobre a enzima glicogênio fosfoliraze,
que facilita a glicogênese no fígado e no musculo
ativo...
Carboidratos
(Exercício) 
 Por causa de sua capacidade de fornecer energia sem
oxigênio, o glicogênio muscular armazenado constitui o
principal fornecedor de energia nos primeiros minutos
de exercício, quando a utilização de oxigênio não satisfaz
as demandas metabólicas. Com a progressão do
exercício, a glicose carreada pelo sangue aumenta sua
contribuição como combustível metabólico...
Carboidratos
(Exercício) 
 A maior contribuição dos carboidratos no exercício
anaeróbico intenso ocorre por ser esse o único
macronutriente capaz de fornecer energia
rapidamente quando o suprimento de oxigênio e/ou
sua utilização não satisfazem as necessidades de
oxigênio de um músculo.
Carboidratos
(Exercício) 
 Exercício moderado e prolongado
Carboidratos
(Exercício) 
 Quase toda a energia na transição do repouso para o
exercício submáximo é fornecida pelo glicogênio
armazenado nos músculos ativos, a semelhança do que
ocorre no exercício intenso (McArdle, Katch & Katch,
1996). Durante os 20 minutos seguintes, o glicogênio
hepático e muscular proporciona entre 40 e 50% da
demanda energética, com o restante dessa demanda
sendo proporcionado pele desintegração de gorduras...
Carboidratos
(Exercício) 
 À medida que o exercício continua e as reservas de
glicogênio são reduzidas, a glicose sanguínea passa a
constituir a principal fonte de energia proveniente dos
carboidratos, sendo que um percentual cada vez maior da
energia total é proporcionado pela desintegração das
gorduras. Ocorre a fadiga se o exercício prossegue até o
ponto em que o glicogênio hepático e muscular sofre uma
reduçãointensa (McArdle, Katch & Katch, 1996).
Carboidratos
(Exercício) 
Carboidratos
(Exercício) 
 Ingestão de Carboidratos 
Antes do Exercício 
Curto a Moderado Prolongado Intermitentes 
Efeito insignificante 
do desempenho
Pode melhorar o 
desempenho
Pode melhorar o 
desempenho
Carboidratos
(Exercício) 
 Ingestão de Carboidratos 
Durante o Exercício Prolongado
✓Mantem as concentrações de glicose
✓Reduz a percepção de esforço
Carboidratos
(Exercício) 
 Ingestão de Carboidratos 
Após o Exercício Prolongado
Reposição de estoques depletados 
Aumenta a capacidade de armazenamento
Carboidratos
(Exercício) 
Carboidratos
(Exercício) 
Carboidratos
Carboidratos
(Resumo) 
 1) Os carboidratos são formados por combinações
especificas de carbono com oxigênio e hidrogênio.
 2) Os açúcares simples consistem em cadeias de 3 a 7
átomos de carbono com hidrogênio e oxigênio na
relação 2 para 1. A glicose, que é o açúcar simples
mais comum contem uma cadeia de 6 carbonos
C6H12O6.
Carboidratos
(Resumo) 
Carboidratos
(Resumo) 
 4) Existem 3 tipos de carboidratos: monossacarídeos
(açúcares tipo glicose e frutose); oligossacarídeos
(dissacarídeos tipo sacarose, lactose, maltose) e
polissacarídeos que contem 3 ou mais açúcares
simples para formar o amido, fibras e o grande
polímero da glicose que é o glicogênio.
Carboidratos
(Resumo) 
Carboidratos
Monossacarídeos
(Glicose e Frutose) 
Oligossacarídeos 
(Dissacarídeos tipo 
lactose ou frutose)
Polissacarídeos 
(Fibras e Amido)
Carboidratos
(Resumo) 
 5) Os carboidratos, que são armazenados em
quantidade limitada no fígado e nos músculos,
funcionam (a) como a principal fonte de energia, (b)
para evitar a desintegração das proteínas, (c) como
ativador metabólico para o metabolismo das
gorduras e (d) como combustível para o sistema
nervoso central.
Carboidratos
(Resumo) 
 6) O glicogênio muscular e a glicose sanguínea são os
combustíveis primários durante o exercício intenso.
As reservas corporais de glicogênio também
desempenham um papel importante no metabolismo
energético nos altos níveis de exercício aeróbio
constantes tipo maratona, ciclismo e natação.
“Se o conhecimento pode criar problemas, não é através da
ignorância que podemos solucioná-los. - Isaac Asimov”
!!!FIM!!!
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