Carboidratos - Resumo

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Carboidratos
Carboidrato (sacarídeos) 
Hidratos de carbono *(CH₂O) n. 
Nomenclatura 
Poliidroxialdeídos – Poliidroxi pois possuí um grupo de hidroxilas e aldeído porque possuí um agrupamento aldeído (ligação CHO no final da cadeia).
Poliidroxicetonas - Poliidroxi pois possuí um grupo de hidroxilas e cetona porque possuí um agrupamento cetona (dupla ligação carbono oxigênio).
Tipos de carboidratos
Monossacarídeos - Açucares simples que NÃO são quebrados em unidades menores em contato com a água – a água não rompe as ligações covalentes entre os carbonos.
Dissacarídeo - açucares que por hidrolise, produzem dois monossacarídeos.
Oligossacarídeo – açucares que por hidrolise produzem de 3 a 10 monossacarídeos 
Polissacarídeos – açucares que por hidrolise produzem 10 ou mais monossacarídeos – ex: amido, quitina. 
Nomenclatura química 
Aldo para agrupamento aldeído ou Ceto para agrupamento de cetona 
+
Sufixo da quantidade de carbonos 
+
Sufixo OSE 
Nomenclatura de acordo com a projeção 
Caso a hidroxila (OH) estiver para o lado direito do plano ótico usa-se D e caso esteja para a esquerda usa-se L. 
Ciclização de carboidratos
Em soluções aquosas, carboidratos que possuem 5 ou mais carbonos apresentam estrutura molecular 
Carbono Alfa e Beta
Caso a hidroxila do carbono anomérico (C1 para aldeídos e C2 para cetonas), esteja para baixo do plano geométrico ela é α, caso esteja acima do plano é β.
Nossas enzimas só são capazes de degradar polissacarídeos ligados através de α 1-4; 
 
Ligação glicosídica 
É o estabelecimento de uma ligação química entre dois ou mais carboidratos com liberação de água para o meio, e esta ligação é feita através da condensação hemiacetal de um carboidrato com uma carboxila de outro carboidrato 
Catabolismo aeróbico e anaeróbico de carboidratos. 
Noções gerais de bioenergética – através do anabolismo, moléculas percursoras irão se transformar em macromoléculas. 
Aminoácidos – Proteínas
Monossacarídeos – Polissacarídeos 
Bases nitrogenadas – Ácidos nucléicos 
Ácidos graxos – Lipídeos
Nutrientes com energia (proteínas, carboidratos e lipídeos) vão ser degradados através do catabolismo gerando energia + produto final: 
CO2
Água 
Amônia 
 
Fontes de glicose 
Glicogênio – Glicose armazenada – Polímero de glicose – glicogênio é uma molécula de origem animal (amido origem vegetal) – Fígado, músculo e rins
Gliconeogênese – glicose criada
Glicose obtida pela dieta 
A glicose é ligada por ligação α-1-4 e α-1-6
Degradação do glicogênio
Primeiro age a enzima desramificadora, que torna a molécula linear. 
Após vem a glicogênio fosforilase, que transforma a antes glicose unida no glicogênio em glicose-1-P (glicose-1- fosfato).
E por fim a fosfoglicomutase que transforma a glicose-1-P em glicose-6-p. 
Destino da glicose 
Armazenamento – Glicogênio; Amido e Sacarose para vegetais. 
Via das pentoses transforma a glicose em ribose-5-fosfato (formam, por exemplos ácidos nucléicos); 
Glicólise – Piruvato 
Glicólise 
1. Fase preparatória (Consumo de ATP)
2. Hexoquinase no músculo glicoquinase no fígado 
3. – há fosforilação e transforma a glicose-6-P. (energeticamente desfavorável).
4. Fosfohexose isomerase – Frutose 6-P. Consumo de ATP
5. Transforma a frutose-6-P em frutose-1,6- BiFosfato. 
6. A fosfofrutoquinase-1 vai quebrar a molécula de frutose com 2P e vai gerar a Aldolase
7. A aldolase vai gerar 2 outras moléculas que são o gliceraldeído-6-P e Dihidroxicetona-fosfato (DHA-P)
8. Triose fosfato isomerase – Tornam-se um produto só Gliceraldeído-3-P. 
Fase de pagamento
1. Gliceraldeído transforma 1,3bifosforoglicerato, há a produção de NADH (molécula transportadora de elétrons)
2. 1,3bifosforoglicerato transforma-se em 3-fosforoglicerato e há produção de ATP em cada glicose
3. Há mudança da posição do fosfato, tornando-se 2-fosforoglicerato
4. Enolase – transforma em fosfenolpiruvato 
5. Piruvato quinase – Há a transformação para piruvato com a produção de mais 2 ATP
RESUMO
1 glicose produz 4 moléculas de ATP – processo anaeróbico. 
 
Fermentação lática – serve para manter a glicólise 
Piruvato é transformado em Lactato pela enzima Lactato Desidrogenase.
O ácido pirúvico formado no processo de glicólise, com a presença de oxigênio, é usado na mitocôndria no processo de respiração celular. Quando, no entanto, não há oxigênio suficiente, o piruvato é transformado em ácido lático. 
Clico de Cori
Glicogênio é degradado, produz lactato, o lactato cai na corrente sanguínea e é captado pelo fígado que transforma de novo em glicose, jogando na corrente sanguínea e se agrupando de novo no glicogênio. Há perda na eficiência, do contrário não precisaríamos nos alimentar. 
Ciclo de Krebs
Preparação
Glicose é degradada produzindo ATP e gerando 2 piruvatos (isso ocorre no citoplasma), os piruvatos, através de um transportador de membrana são colocados para dentro da mitocôndria, e lá eles são descarboxilados através da enzima complexo piruvato desidrogenase (libera 1 molécula de CO2 e 1 molécula de NADH) e se transformam em acetil Coenzima A, e esse acetil entrará no ciclo de Krebs. 
Ciclo em si 
1. Oxaloacetato (C4) irá se unir com a acetil-coa(C2) formando citrato (C6)
2. Citrato sofre uma desidratação que gerará o isocitrato, catalisado pela enzima aconitase.
3. O isocitrato é oxidado em alfa-cetoglutarato (c5) pela enzima isocitrato desidrogenase. Nessa reação uma molécula de NAD+ é reduzida em NADH + H+ e uma molécula de CO2 é liberada.
4. alfa-cetoglutarato (c5) será quebrado mais uma vez, sendo catalisado pela enzima alfa-cetoglutarato desidrogenase. Liberando mais uma molécula de CO2 e convertendo NAD+ para NADH+ H+ 
5. Forma-se a succinil-coa (C4), onde essa será catalisada pela enzima succinil-coa Sintetase. Liberando energia suficiente para síntese de uma molécula de ATP.
6. Gera-se o succinato
7. Com a ação da enzima succinato desidrogenase forma-se o Fumarato. Nessa fase ocorre a redução do FAD+ para o FADH2
8. Há a hidratação do fumarato pela enzima fumarase que irá adicionar uma molécula de H2O gerando o malato
9. Na ultima etapa o malato irá sofrer a ação da enzima malato desidrogenase e reduz mais um NAD+ em NADH + H+ e consequentemente regenerando a molécula de oxalacetato 
Saldo do ciclo de Krebs 
Como cada ciclo equivale a uma molécula de piruvato e a glicose gera duas, pode-se dizer que se realizam dois ciclos de Krebs para cada molécula de glicose, sendo o saldo multiplicado por 2 ao final. 
Saldo de DOIS ciclos: 6NADH, 2FADH2, 2 ATP, 4CO2
NADH e FADH2 = moléculas carregadoras de elétrons, sendo que o NADH tem mais capacidade de carregamento.
Digestão dos carboidratos 
Inicia-se na boca com a amilase salivar
No estômago não há produção de novas enzimas 
Intestino: Suco pancreático e amilase pancreática + Suco intestinal e as enzimas da borda da escova. 
Após a digestão estão digeridos e tornam-se monossacarídeos (glicose, frutose e galactose).
Absorção e Transporte de nutrientes 
Monossacarídeos 
Absorção é intestinal e acontece dentro dos enterócitos (células epiteliais intestinais). A absorção e transporte tanto da glicose quanto da galactose é ativo então há gasto energético. A glicose é feita pelo receptor SGLT1, e na galactose é o também. A frutose possuí transporte passivo através do GLUT5. 
Depois disso vão livres para o sangue – não dependem de transportador.
Metabolismo dos carboidratos – Bem alimentado – Insulina
Insulina é um dos reguladores das vias de uso da glicose 
Na glicólise é a FFK (fosfofrutoquinase); na glicogênese é a glicogênio sintetase; na via das pentoses a enzima é glicogênio-6-fósforo desidrogenase. (efeito positivo)
 
Glicose – Há três possibilidades de uso da glicose. 
1. Obter energia – glicólise (Krebs)
2. Guardar excesso – glicogênese – glicogênios no fígado
3. Sintetizar RNA ou DNA ou produzir NADPH – que atua na síntese de lipídeos, ou seja, a glicose em excesso vira gordura. (via das pentoses).
Jejum 
Falta de glicose no sangue.
Hormônio regulador: Glucagon
O Glucagon é um dos reguladores das enzimas marca-passo na glicogenólise,que é a glicogênio fosforilase. (efeito positivo)
Ele também é regulador da enzima da gliconeogênese, que é Frutose 1,6 bisfosfatase. (efeito positivo) 
Possibilidades do corpo 
1. Fazer glicogenólise (quebra de glicogênio)
2. Fazer gliconeogênese – que é produzir glicose de compostos não glicídicos Ex: Lactato, alanina e glicerol
Tecidos dependentes de insulina
Como a glicose é uma molécula grande ela necessita de transportadores, chamados GLUTS. A maioria das células expressa um número diferente de GLUT’s em proporções distintas. A velocidade do transporte é acentuada com a insulina, na ausência da mesma é insuficiente a quantidade de glicose para realizar o metabolismo energético, com exceção dos neurônios e dos hepatócitos
GLUT1 – Bastante difundidos pelo corpo sendo responsável pelo nível basal da glicose celular. Muito presente em tecidos fetais
1. GLUT1 e 3 – Estes são responsáveis pelo transporte de glicose ao cérebro, sendo estes independentes de insulina.
Obs: No Alzheimer observou-se diminuição dos GLUT’s
2. GLUT2 - Está presente nos hepatócitos, células β pancreáticas, mucosa intestinal e rins. A alta afinidade do transportador com a glicose promove que o transporte às essas células seja proporcional à glicemia. Suas funções não tem sua atividade modulada pela insulina.
3. GLUT4 - Os GLUT4 são os transportadores insulina-dependente, mais abundante nas membranas celulares do músculo esquelético, cardíaco e tecido adiposo
Anabolismo dos carboidratos 
Anabolismo é quando moléculas menores se transformam em maiores – Ex: Monossacarídeo – Polissacarídeo.
Gliconeogênese 
1. Piruvato sofre ação da enzima Piruvato carboxilase
2. Oxaloacetato sofre ação da PEP carboxiquinase 
3. 2-PG – enzima enolasa
4. 3-PG – enzima PG mutase
5. 1,3-BPG – sofre a ação da enzima PG quinase
6. Gliceraldeído-6-P – Enzima Glicerialdeído 3-P-Desidrogenase. 
7. DHA-P – Enzima triose fosfato isomerasa
8. Frutose 1,6- BP – Frutose 1,6 bifosfatase
9. Frutose-6P – Fosfohexose isomerase
10. Glicose-6P – Glicose 6 fosfatase
11. GLICOSE 
Hormônios que controlam a gliconeogênese: Adrenalina (suprarrenal) e glucagon (pâncreas).
 Síntese de Glicogênio 
1. Glicose – Sofre Hexoquinase, glicoquinase(?)
2. Glicose-6-P – Sofre fosfohexose isomerase 
3. Glicose-1-P – Sofre UDP-glicose pirofosforilase 
4. UDP-glicose – Glicogênio sintase 
5. GLICOGÊNIO
No glicogênio há enzima ramificadora, que quebra ramos muito grandes para que estes fiquem menores, mas ramificados.