carboidratos e metabolismo

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CARBOIDRATOS 
 Um carboidrato, em sentido estrito, refere-se a qualquer composto constituído 
de carbono, hidrogênio e oxigênio, estando o hidrogênio e o oxigênio 
presentes em uma razão de 2:1, à semelhança da água 
 Os carboidratos de maior importância em bioquímica são denominados 
sacarídeos, um termo derivado da palavra em latim que significa açúcar 
 Os carboidratos poliméricos incluem o amido e o glicogênio, que constituem 
formas importantes de armazenamento da energia nos vegetais e nos animais, 
respectivamente. 
 Outros carboidratos possuem funções estruturais, sendo o exemplo mais bem 
conhecido a celulose, que confere aos vegetais parte de sua rigidez estrutural. A 
quitina, encontrada no exoesqueleto dos insetos, também é um carboidrato 
polimérico, assim como vários dos compostos que formam a matriz extracelular 
em tecidos animais. 
 Os monossacarídeos (açúcares simples) podem ser classificados de acordo 
com o número de átomos de carbono que eles contêm. Eles também podem ser 
classificados pelo tipo de grupo carbonila que eles contêm. Os carboidratos com 
um aldeído como seu grupo funcional carbonila são denominados aldoses, 
enquanto aqueles com um grupo cetona como seu grupo funcional carbonila são 
chamados cetoses 
 Por exemplo, o gliceraldeído é uma aldose, enquanto a di-hidroxia-cetona é uma 
cetose. Os carboidratos que apresentam um grupo carbonila livre recebem o 
sufixo “-ose” 
 Os monossacarídeos podem se ligar por ligações glicosídicas, criando estruturas maiores. Os 
dissacarídeos contêm duas unidades de monossacarídeos, os oligossacarídeos contêm de três 
até cerca de 10 unidades de monossacarídeos, e os polissacarídeos contêm mais de 10 unidades 
de monossacarídeos, podendo alcançar centenas de unidades de açúcares em sua estrutura. 
 
 ISÔMEROS E EPÍMEROS 
 Compostos que apresentam a mesma fórmula química, mas estruturas diferentes, 
são denominados isômeros. Por exemplo, frutose, glicose, manose e galactose são 
todos isômeros uns dos outros, com a mesma fórmula química, C6 H12O6. Os 
carboidratos isômeros que diferem na sua configuração ao redor de apenas um 
determinado átomo de carbono (com exceção do carbono da carbonila). Por 
exemplo, a glicose e a galactose são epímeros em C-4, pois suas estruturas diferem 
somente na posição do grupo –OH (hidroxila) no átomo de carbono 4. 
 
 
DISSACARÍDEOS IMPORTANTES INCLUEM A LACTOSE (GALACTOSE + GLICOSE), SACAROSE 
(GLICOSE + FRUTOSE) E MALTOSE (GLICOSE + GLICOSE). POLISSACARÍDEOS IMPORTANTES 
INCLUEM O GLICOGÊNIO (PROVENIENTE DE FONTES ANIMAIS) E O AMIDO (FONTES 
VEGETAIS) RAMIFICADOS E A CELULOSE NÃO RAMIFICADA (FONTE VEGETAL). CADA UM 
DELES É UM POLÍMERO DE GLICOSE. 
 
 As ligações que unem os açúcares são denominadas ligações glicosídicas. Essas 
ligações são formadas por enzimas conhecidas como glicosiltransferases, que 
utilizam como substrato um nucleotídeo-açúcar (açúcar ativado), como o difosfato 
de uridina-glicose (UDP-glicose). 
 Os carboidratos podem unir-se por ligações glicosídicas a estruturas que não são 
carboidratos, como as bases púricas e pirimídicas (como observado em ácidos 
nucleicos), anéis aromáticos (como observado em esteroides e na bilirrubina), 
proteínas (como em glicoproteínas e proteo-glicanos) e lipídeos (em 
glicolipídeos). Se o grupo na porção não carboi-drato da molécula ao qual o açúcar 
está ligado for um grupo –NH2 , a li-gação é chamada de N-glicosídica. Se o 
grupo for um grupo –OH, então a ligação é O-glicosídica (Fig. 7.7). (Nota: todas 
as ligações glicosídicas glicídeo-glicídeo são do tipo O-glicosídicas.) 
DIGESTÃO DOS CARBOIDRATOS 
 Os principais sítios de digestão dos carboidratos da dieta são a boca e o lúmen 
intestinal. Essa digestão é rápida e é catalisada por enzimas denominadas 
glicosídeo-hidrolases (glicosidases) que hidrolisam as ligações glicosídicas. Há 
poucos monossacarídeos em dietas de origem mista, animal e vegetal. Portanto, 
são necessárias enzimas para a degradação da maioria dos carboidratos da dieta, 
principalmente as endoglicosidases, que hidrolisam polissacarídeos e 
oligossacarídeos, e as dissacaridases, que hidrolisam trissacarídeos e 
dissacarídeos em seus componentes redutores. Em geral, glicosidases são 
específicas para a estrutura e para a configuração do resíduo glicosila a ser 
removido, bem como para o tipo de ligação a ser hidrolisada. Os produtos finais 
da digestão de carboidratos são os monossacarídeos glicose, galactose e 
frutose, os quais são absorvidos pelas células (enterócitos) do intestino 
delgado. 
AMILASE SALIVAR 
 Os principais polissacarídeos da dieta são de origem vegetal (amido, composto 
por amilase e amilopectina) e animal (glicogênio). Durante a mastigação, a 
amilase salivar atua brevemente sobre o amido e o glicogênio da dieta, de maneira 
aleatória, hidrolisando algumas ligações, celulose- os humanos não produzem 
esta última. Dessa forma, somos incapazes de digerir a celulose – um carboidrato 
de origem vegetal que contém ligações glicosídicas . 
 A digestão dos carboidratos cessa temporariamente no estômago, porque a 
elevada acidez inativa a amilase salivar. 
 
AMILASE PANCREÁTICA 
 Quando o conteúdo ácido do estômago atinge o intestino delgado, ele é 
neutralizado pelo bicarbonato secretado pelo pâncreas, e a amilase 
pancreática continua o processo de digestão do amido. 
DISSACARIDASES INTESTINAIS 
 O processo final da digestão ocorre principalmente no epitélio mucoso 
do duodeno e jejuno superior, e inclui a ação de várias dissacaridases 
 
METABOLISMO E GLICÓLISE 
 Metabolismo é a palavra usada para descrever as reações químicas que ocorrem 
nos seres vivos. Essas reações são divididas tradicionalmente em dois grupos 
amplos: 
 Catabolismo: é a parte do metabolismo responsável pela degradação dos 
compostos para gerar energia 
 Anabolismo: refere-se às reações bioquímicas que formam moléculas maiores a 
partir de menores 
 As vias, em sua maior parte, podem ser classificadas como catabólicas (de 
degradação) ou anabólicas (de síntese). As vias catabólicas quebram 
moléculas complexas, como proteínas, polissacarídeos ou lipídeos, 
produzindo uma pequena variedade de moléculas mais simples, como 
dióxido de carbono, amônia e água. As vias anabólicas formam produtos 
finais complexos a partir de precursores simples, como a síntese de um 
polissacarídeo, o glicogênio, a partir de glicose. Diferentes vias também podem 
formar interseções, estabelecendo uma rede integrada de reações químicas com 
propósitos definidos. O metabolismo é a soma de todas as mudanças químicas 
que ocorrem em uma célula, um tecido ou no organismo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VIAS CATABÓLICAS 
 As reações catabólicas têm o propósito de capturar a energia química, 
obtida da degradação de moléculas combustíveis, ricas em energia, 
formando trifosfato de adenosina (ATP, do inglês adenosine triphosphate). 
A energia para a formação de ATP é gerada pela degradação de moléculas 
complexas, que ocorre em três estágios. 
 As vias catabólicas são geralmente oxidativas e necessitam de coenzimas 
oxidadas, como nicotinamida-adenina-dinucleotídeo [NAD+].) 
 O catabolismo também permite que moléculas da dieta (ou moléculas nutrientes 
armazenadas nas células) sejam convertidas em blocos constitutivos necessários 
para a síntese de moléculas complexas. O catabolismo é, então, um processo 
convergente, ou seja, uma ampla variedade de moléculas é transformada em 
poucos produtos finais. 
 1. Hidrólise de moléculas complexas. No primeiro estágio, moléculas complexas 
são quebradas em seus blocos constitutivos. Por exemplo, proteínas são 
degradadas em aminoácidos; polissacarídeos, em monossacarídeos; e gorduras 
(triacilgliceróis), em ácidos graxos livres e glicerol. 
 2. Conversão dos blocos constitutivos em intermediários mais simples. No 
segundo estágio, esses blocos constitutivos diversossão posteriormente 
degradados em acetil-coenzima A (CoA) e em uma pequena variedade de 
outras moléculas simples. Parte da energia é capturada como ATP, porém essa 
quantidade é pequena se comparada com a energia produzida durante o terceiro 
estágio do catabolismo. 
 3. Oxidação da acetil-coenzima A. O ciclo do ácido cítrico ou ciclo do ácido 
tricarboxílico (ou ciclo de Krebs [CK]) a via final comum da oxidação de 
moléculas combustíveis que produzem acetil-CoA. A oxidação de acetil-CoA 
gera grandes quantidades de ATP via fosforilação oxidativa, à medida que os 
elétrons fluem do NADH e do FADH2 ([O2 (flavina-adenina-dinucleotídeo) para 
o oxigênio. 
ANABOLISMO 
 Ao contrário do catabolismo, o anabolismo é um processo divergente, no qual 
poucos precursores biossintéticos (como os aminoácidos) formam uma ampla 
variedade de produtos poliméricos ou complexos (como as proteínas). As reações 
anabólicas são endergônicas, isto é, necessitam de energia, via de regra, 
fornecida pela hidrólise do ATP, produzindo difosfato de adenosina (ADP, 
do inglês adenosine diphosphate) e fosfato inorgânico (Pi). (Nota: as reações 
catabólicas geram energia [são exergônicas].) Com frequência, as reações 
anabólicas envolvem reduções químicas em que o poder redutor é, 
geralmente, fornecido pelo doador de elétrons NADPH (NADH fosforilado; 
ver pág. 147).