Bioquímica - Carboidratos

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Bioquímica - Carboidratos
· Introdução:
· Os polímeros são formados por estruturas repetitivas chamadas de monômeros 
	Polímeros
	Monômeros
	Polissacarídeos
	Monossacarídeos
	Proteínas
	Aminoácidos
	Ácidos nucleicos
	Nucleotídeos
· Características gerais:
· Sinônimos: glicídios, hidrato de carbono, glucídios ou açúcares; 
· Substâncias orgânicas; 
· Esqueleto químico básico: C, H, O; 
· Sacarídeo = açúcar 
· Funções gerais: o Energética; o Estrutural ou plástica; 
· O carboidrato é a primeira fonte de energia, pois é quebrado com rapidez, mas ele não é o que gera maior energia (gordura é o mais energético, mas o corpo não usa ela como forma de energia primaria, pois ela é difícil de quebrar).
· Classificação: 
· Monossacarídeos 
· Mais simples; 
· São solúveis em água/não sofrem hidrolise - quebra em água/é doce.
· Unidades estruturais (monômeros); 
· Fórmula química geral: 
· Exemplos: triose, tetrose, pentose, hexose, heptose.
	Números de carbonos
	Fórmula
	Nome
	Exemplo
	3
	C3H6O3
	Triose
	Gliceraldeído
	4
	C4H8O4
	Tetrose
	Eritrose eTreose
	5
	C5H10O5
	Pentose
	Ribose (RNA), Desoxirribose (DNA), Xilose e Lixose
	6
	C6H12O6
	Hexose
	frutose, glicose, galactose, manose
	7
	C7H14O7
	Heptose
	Sedoeptulose
· OBS.: O DNA (C5H10O4) possui um oxigênio a menos no intuito de torna-se mais estável, ou seja, não é facilmente oxidado. Já o RNA (C5H10O5) é uma moleca instável, ou seja, facilmente oxidado – ‘’feito para morrer’’.
· Oligossacarídeos:
· Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 20 moléculas de monossacarídeos. 
· Os mais importantes biologicamente são os dissacarídeos (são solúveis em agua/sofrem hidrolise - quebra em agua/é doce). 
· Os dissacarídeos, são formados pela união de dois monossacarídeos por meio de uma ligação denominada glicosídica. Nesse processo, chamado de “Síntese por Desidratação”, ocorre a perda de uma molécula de água. 
· Exemplos: lactose, maltose, sacarose.
	Dissacarídeo
	Unidades Formadoras
	Fonte
	Sacarose
	Glicose + Frutose (açúcar vegetal)
	Cana - beterraba
	Lactose
	Glicose + Galactose (ligação glicosídica)
	Leite
	Maltose
	Glicose + Glicose (produto da quebra do amido)
	Cereais
	Celobiose 
	Glicose + Glicose (produto da quebra da celulose)
	
· Polissacarídeos:
· São moléculas orgânicas formadas pela união de mais 20 moléculas de monossacarídeos.
· São polímeros de monossacarídeos, ou seja, são moléculas grandes (macromoléculas) formados pela união de vários monossacarídeos. 
· São insolúveis em agua/sofrem hidrolise - quebra em água).
· Os polissacarídeos são abundantes na natureza, podendo ter função biológica de reserva energética, como o amido e o glicogênio ou função estrutural, como a celulose e a quitina.
· Reserva energética: a molécula provedora de energia é a glicose, nos diferentes organismos ela é armazenada de forma diferente, como amido nas plantas e glicogênio nos animais.
· Estruturais: participam na formação de estruturas orgânicas, o principal exemplo é a celulose.
· Tipos de polissacarídeos:
1. Celulose:
· A celulose destaca-se por ser um carboidrato insolúvel e resistente a várias reações químicas. 
· É formado por monômeros de glicose ligados entre si
· A celulose faz parte da constituição da parede celular. Nesse local, ela garante a rigidez, uma vez que forma um grande sistema de fibras entrelaçadas. Apesar de ser formada pelo mesmo composto do amido, a celulose não é utilizada como forma de energia para o vegetal. 
· Nas paredes celulares, a celulose é encontrada na forma de miofibrilas. Essas miofibrilas nada mais são do que várias cadeias de celulose, as quais se agregam lateralmente por meio de ligações de hidrogênio.
· Alguns organismos são capazes de quebrar as moléculas de celulose para a utilização, como as bactérias, os fungos e alguns animais. A celulase é a enzima que atua sobre celulose, decompondo-a em glicose ou celobiose (compostos menores, formados por 2 unidades de glicose).
· Nos ruminantes, a celulose é utilizada como fonte de energia em virtude da presença de micro-organismos em seu aparelho digestório que contem a celulase. A celulose não é digerível pelo homem.
2. Quitina:
· A quitina é encontrada na parede celular dos fungos e no exoesqueleto dos artrópodes. 
· O exoesqueleto é o "esqueleto externo" dos artrópodes, ele confere proteção aos órgãos internos, suporte para o corpo e evita a perda de água. 
· Principais utilizações:
· Pode ser transformada em fibras para fabricação de tecidos e suturas cirúrgicas;
· Potencial substituta de embalagens plásticas;
· Utilizada como aditivo em alimentos, pode reduzir a ingestão de calorias e colesterol.
3. Amido:
· O amido é uma molécula complexa formada por várias moléculas de glicose.
· É o polissacarídeo de reserva energética dos vegetais, que é encontrado, principalmente, em órgãos de reserva, grãos de cereais e raízes. Entre os principais alimentos que possuem amido, podemos citar a batata, batata-doce, trigo, mandioca, milho, aveia e arroz.
· O amido é utilizado para diversos fins, principalmente para obtenção de energia. Nas plantas, o amido atua como uma fonte energética, sendo utilizado normalmente nos períodos de dormência e durante a germinação.  Essa substância é considerada a principal substância de reserva nas plantas superiores. O amido não é importante apenas para o vegetal, mas também como a principal fonte de carboidratos presente na alimentação humana e é quebrado por enzimas do trato digestivo.
· Quando o organismo animal ingere o amido, ele é decomposto novamente em unidades de glicose, e no fígado elas são recombinadas formando o glicogênio. O glicogênio é uma reserva animal de carboidratos e, por isso, é chamado de “amido animal”, ficando principalmente no fígado e nas células dos músculos.
· Com a finalidade de manter o balanço energético do organismo durante períodos de jejum ou fome, o organismo transforma essas reservas de glicogênio em glicose, que é transportada pelo sangue até os tecidos, onde é oxidada e forma água, gás carbônico e energia.
· Por meio de uma experiência simples, é possível verificar se o produto possui ou não amido. Para isso, basta diluir um pouco de tintura de iodo em água e pingar algumas gotas em cada alimento. O alimento que possui amido apresentará uma coloração arroxeada.
4. Glicogênio:
· Características gerais:
· Estoque de energia rápida do organismo, ou seja, é a forma em que a glicose, a principal fonte energética das células é armazenada. O glicogênio é encontrado principalmente no músculo (glicogênio muscular) e no fígado (glicogênio hepático).
· O glicogênio atua como uma forma de armazenamento de açúcares. No fígado, a produção e a degradação do glicogênio são fundamentais para suprir as necessidades do organismo, garantindo a manutenção da glicemia entre as refeições. O glicogênio no fígado funciona como uma reserva de glicose, que, sempre que necessário, é utilizada e levada também para outros órgãos.
· No músculo, os processos de síntese e degradação são realizados só para suprir as necessidades desse tecido. O músculo utiliza essa reserva quando é muito utilizado, como durante uma corrida.
· Insulina e glucagon:
· A insulina e o glucagon são os hormônios responsáveis pela regulação do metabolismo do glicogênio.
· Quando comemos carboidratos, os níveis de glicose se elevam no sangue e é liberado o hormônio insulina. Esse hormônio é responsável por transportar a glicose até o interior das células e também pela síntese do glicogênio (glicogênese), ou seja, transforma a glicose em glicogênio.
· O hormônio glucagon é responsável por quebrar o glicogênio e liberar moléculas de glicose no organismo. Quando o corpo percebe que os níveis de glicose estão baixos, o glucagon é liberado para que a glicose volte aos níveis de normalidade, fornecendo energia para o organismo.
· Os dois hormônios agem na regulação da glicose no organismo: a insulina estimula a produção do glicogênio para armazenar energia, diminuindo os níveis de glicose e, ao contrário, o glucagon transformao glicogênio em várias moléculas de glicose, aumentando os níveis de glicose no sangue.
· A glicogênese é o nome do processo no qual se forma uma molécula de glicogênio a partir de moléculas de glicose. Ela ocorre quando os níveis de energia e suprimentos de glicose estão elevados. A regulação da glicogênese ocorre essencialmente pelo glicogênio sintase.
· A glicogenólise é o processo em que ocorre a degradação do glicogênio, ou seja, transformação de glicogênio em glicose, e acontece quando os níveis de energia e suprimentos de glicose estão baixos. A regulação da glicogenólise ocorre essencialmente pelo glicogênio fosforilase.
· Glicemia:
· Glicemia é o nome dado à quantidade de glicose existente no sangue.
· Os alimentos possuem diferentes tipos de carboidratos, alguns que exigem maior tempo de digestão e outros que são digeridos mais facilmente. O índice glicêmico dos alimentos varia de acordo com o tipo de carboidrato presente em sua composição.
· Alimentos que liberam rapidamente os açúcares na corrente sanguínea são classificados como de alto índice glicêmico. Já os alimentos que levam mais tempo para aumentar a concentração de glicose no sangue são os de baixo índice glicêmico.
· Os alimentos de alto índice glicêmico: pães, massas, bolos, farofas, mandioca, batata, arroz e biscoitos doces.
· Os alimentos de baixo índice glicêmico: Leite, iogurtes e queijos, Cereais integrais
· Papel do glicogênio na atividade física
· O glicogênio muscular é a principal fonte de carboidrato utilizada para a produção de energia durante a atividade física. Durante o processo de glicogenólise¸ que ocorre por meio de uma enzima chamada de glicogenólise forforilase¸ o glicogênio é degradado em moléculas de glicose, que é rapidamente convertida em moléculas de ATP, a moeda de energia para as células desempenharem o movimento, que atua como se fossem “fichas de energia”. A conversão de glicose em ATP acontece em todas as células do organismo, local onde ocorre a glicólise.
· Após o músculo utilizar boa parte dos estoques de glicogênio, começa a ocorrer a fadiga muscular e a queda do desempenho esportivo por falta de energia para o músculo continuar em atividade. Para adiar a sensação de fadiga, é importante consumir no pré-treino alimentos fontes de carboidratos de baixo e médio índice glicêmico, que irão liberar glicose durante o exercício e poupar o glicogênio muscular, promovendo melhor desempenho.
· Após a atividade física, o mais adequado é que os carboidratos sejam os de alto índice glicêmico, ou seja, que sejam rapidamente absorvidos. 
	Local de secreção
	Enzimas e outros produtos
	Local de ação 
	Alimento atacado 
	Produtos digeridos 
	
pH
	Glândulas salivares 
	Amilase salivar (ptialina)
	
Boca 
	Amido / carboidrato 
	Maltose e glicose 
	
Neutro 
	Pâncreas (suco pancreático)
	Amilase pancreática 
	Intestino delgado
	
Amido 
	
Maltose 
	
Alcalino 
	Glândulas entéricas (suco entérico
	
Lactase 
	
Intestino delgado
	
Lactose 
	
Glicose e galactose 
	
Alcalino
	Glândulas entéricas (suco entérico
	
Maltase (dessacaridase)
	
Intestino delgado
	
Maltose 
	
Glicose 
	
Alcalino
	Glândulas entéricas (suco entérico
	
Invertase 
	
Intestino delgado
	
Sacarose 
	
Glicose e frutose 
	
Alcalino