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Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, apresentam como fórmula geral: CnH2nOn, e  são moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:
 - Fonte de energia;
 - Reserva de energia;
 - Estrutural;
 - Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas.
            Na biosfera, há provavelmente mais carboidratos do que todas as outras matérias orgânicas juntas, graças à grande abundância, no reino vegetal, de dois polímeros da D-glucose, o amido e a celulose. O carboidrato é a única fonte de energia aceita pelo cérebro, importante para o funcionamento do coração e de todo sistema nervoso. O corpo armazena carboidratos em três lugares: fígado (300 a 400g), músculo (glicogênio) e sangue (glicose). Os carboidratos evitam que nossos músculos sejam digeridos para produção de energia, por isso se sua dieta for baixa em carboidratos, o corpo faz canibalismo muscular.
São classificados em monossacarídeos, dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
 
Monossacarídeos
Os monossacarídeos geralmente têm sabor adocicado, de fórmula estrutural Cn(H2O)n. Esse "n" pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses e hexoses. Não sofrem hidrólise : Glicose - Frutose - Galactose - Manose
Os monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos, as quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis.
 
Pentoses:
-Ribose C5H10O5 forma o RNA
-Desoxiribose C5H10O4 forma o DNA
Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.
 
Hexoses:
-Glicose: C6H12O6
-Frutose: C6H12O6
-Galactose: C6H12O6
Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral - CnH2n0n (n=6). As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese, processo de absorção de energia da luz.
 
Oligossacarídeos
Grupamento de dois a dez monossacarídeos através de ligação glicosídica. Os mais importantes são os dissacarídios.
 
Dissacarídeos:
Quando, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Exemplo de dissacarídios: Maltose, sacarose, lactose.
Exemplo:
Sacarose + H2O → glicose + frutose
Maltose + H2O → glicose + glicose
Lactose + H2O → glicose + galactose
 
 
Polissacarídeos
Sofrem hidrólise produzindo grande quantidade de monossacarídeos. Ocorrem no talo e folhas vegetais e camada externa de revestimento de grãos e são insolúveis em água.
Exemplo: Celulose, Amido e Glicogênio
Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de mais de dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses. Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água; não alteram, pois, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem os polissacarídeos classificam-se em energéticos e estruturais. Polissacarídeos energéticos têm função de reserva nutritiva. Os mais importantes são o amido e o glicogênio.
 
Amido:
Principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação glicossídica.
O amido constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com cerca de 1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em hélice e a amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em cadeias mais curtas e ramificadas. Espiral helicoidal da amilose.
 
Glicogênio:
Polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente, nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e várias ramificações.
Polissacarídeos estruturais entram na formação de algumas estruturas do corpo dos seres vivos. Os mais importantes são a celulose e a quitina.
 
Quitina:
É um polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades de acetilglicosamina. Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular dos fungos. A quitina é um polímero de acetilglicosamina com ligações β.
 
Observação: Existem outros tipos de polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que originam, por hidrólise, vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como, por exemplo, o ácido hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.
 
 
Introdução ao metabolismo
 
Metabolismo: é o processo geral pelo qual os sistemas vivos adquirem e usam energia livre para realizarem suas funções, é tradicionalmente dividido em duas partes.
 
1- O catabolismo ou degradação- é o processo no qual os nutrientes e os constituintes celulares são degradados para o aproveitamento de seus componentes e/ou para geração de energia. Geralmente as reações metabólicas realizam a oxidação das moléculas nutrientes.
 
2- O anabolismo ou biossíntese - é o processo no qual as biomoléculas são sintetizadas a partir de componentes mais simples.
Os seres vivos necessitam de uma entrada contínua de energia livre para três objetivos principais:
1-            desempenho de trabalho mecânico na contração muscular e em outros movimentos celulares,
2-            transporte ativo de moléculas e íons,
3-            síntese de macromoléculas e outras biomoléculas a partir de precursores simples.
 
As substâncias oxidáveis utilizadas pelos seres humanos, estão presentes nos seus alimentos, principalmente sob forma dos carboidratos, lipídios e proteínas. Há também reservas endógenas de carboidratos e lipídios, que são oxidadas nos intervalos das refeições.
A manutenção da vida celular depende da contínua ocorrência de um conjunto de reações químicas que devem atender duas exigências fundamentais:
 
·         precisam ser altamente específicas, de modo a gerar produtos definidos,
·         devem ocorrer em velocidades adequadas para a fisiologia celular, a insuficiência na produção ou na remoção de metabólitos podem levar a condições patológicas.
As reações orgânicas são sempre muito lentas, dada a complexidade e tamanho das moléculas, o que seria incompatível com o processo vital. Estas reações necessitam ser catalisadas por aceleradores de reações chamados de enzimas
 
Estrutura dos Carboidratos:
 
Os Carboidratos são moléculas orgânicas que contém carbono, hidrogênio e oxigênio e que em geral apresentam a fórmula empírica (CH2O)n, ou seja CnH2nOn. A letra (n) descrita na fórmula representa o número de carbonos. Na figura abaixo os carboidratos possuem 3 carbonos (C) , então aplicando a fórmula teremos C3H6O3.  Os carboidratos tem em sua estrutura os grupos funcionais aldeídos ou cetonas e contêm ainda grupos hidroxilas (OH). Assim, eles são chamados de poliidroxialdeído ou poliidroxicetonas.
 
Há vários exemplos de carboidratos, mas a glicose e a frutose são muito conhecidas pela população em geral. A glicose é um carboidrato com 6 carbonos, ou seja, C6H12O6 e possui o grupo funcional aldeído, enquanto a frutose possui o mesmo número de carbonos, hidrogênio e oxigênio, C6H12O6, porém, possui um grupo funcional diferente, o grupo cetona.
 
Os carboidratos com sabor doce, como sacarose, glicose e frutose, comuns na alimentação humana, são chamadas de açúcares.
No início do século passado, foram adotadas por Fischer, as fórmulas no sentido linear, como as figuras acima. Um outro pesquisador, chamado Tollens, verificou que as moléculas dos carboidratos, com mais de cinco carbonos tente a formar um anel,ou seja, ficar na forma cíclica. Atualmente, adota-se as projeções propostas por Haworth, que permite, uma visualização da molécula na forma cíclica. Menos de 1% de cada monossacarídeo com mais de cinco carbonos na sua estrutura estão na forma de cadeia aberta, eles são encontrados predominantemente na forma cíclica.
 
Digestão dos carboidratos
 
Os principais polissacarídeos da dieta são de origem animal (glicogênio) e vegetal (amido). Essa digestão é rápida e geralmente está completa no momento que o conteúdo estomacal atinge a junção duodeno e jejuno. A hidrólise de ligações glicosídicas é catalisada por uma família de glicosidases que degrada os carboidratos.
O amido é a principal fonte de carboidratos da dieta e, sendo um polissacarídeo, deve ser hidrolisado até glicose.
A digestão começa na boca, onde as ligações glicosídicas (ligações entre os carboidratos) são “quebradas” em presença das enzimas especiais presentes na saliva (amilase salivar ou ptialina). A amilase salivar atua brevemente sobre o amido da dieta, de maneira aleatória. Os produtos da digestão da amilase uma mistura de oligossacarídeos.
No estômago, há uma "parada"da digestão por causa do seu pH ácido, mas quando o seu conteúdo entra no intestino delgado ele é neutralizado pelo bicarbonato e a amilase pancreática (secretada pelo pâncreas) continua o processo de digestão do amido.
 
Resumindo, as hidrólises aleatórias do amido pelas enzimas amilases salivar e pancreática resultam em moléculas polissacarídeas cada vez menores chamadas de dextrinas, até se reduzirem à condição de dissacarídeos chamadas de maltoses. As maltoses serão hidrolisadas em duas moléculas de glicose, através da ação da enzima maltase.
        
 
 
A sacarose é um dissacarídeo que é quebrado pela ação da enzima sacarase em uma molécula de glicose e uma de frutose
Transporte:
 
A glicose, presente na luz intestinal, é absorvida (por transporte ativo ou simples difusão) e encaminhada para o sangue em concentrações controladas (glicemia).
Intolerância à lactose
 
            A mais comum dessas deficiências é a intolerância a lactose, causada pela ausência da enzima lactase. Várias são as causas que podem culminar na ausência da lactase
            A lactase hidrolise a lactose, açúcar do leite, em glicose e galactose.
 
            A maioria das crianças possuem atividade máxima da lactase até os dois anos. Depois desse período pode-se distinguir dois grupos: os que digerem a lactose, também chamados de lactose persistente ou normolactasia e os que tem uma má digestão da lactose, também chamados de lactose não persistente ou hipolactasia. O grupo que não digere a lactose corresponde a aproximadamente 75% da população mundial.O mecanismo pelo qual a enzima é perdida ainda não é claro.
            A doença também pode ser congênita, ou seja, afetar a criança desde seu nascimento, porém essa é uma doença rara de caráter autossômico e recessivo.
            A intolerância à lactose também pode estar relacionada a doenças intestinais como a doença de Crohn´s ou drogas que danifiquem a mucosa do intestino delgado.
            O diagnóstico da intolerância à lactose pode ser realizado de duas maneiras. Uma delas envolve a realização de uma curva glicêmica onde coleta-se uma amostra de sangue do paciente em jejum depois o paciente recebe uma dose de lactose e novas amostras de sangue são coletadas após 15, 30, 60 e 90 minutos.