Os diferentes tipos de alimentos que comemos em nosso cotidiano contêm moléculas químicas que são responsáveis pela nossa nutrição e

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Os diferentes tipos de alimentos que comemos em nosso cotidiano contêm moléculas químicas que são responsáveis pela nossa nutrição e, consequentemente, pela manutenção da vida. Entre as principais moléculas que nos alimentam estão: carboidratos, vitaminas, lipídios (gorduras), proteínas, sais minerais e água.
Nesse texto, consideraremos como os carboidratos possuem funções importantes em nosso organismo e, consequentemente, a importância em tê-los de forma equilibrada em nossa dieta alimentar. Mas, antes, vejamos qual é a sua constituição química:
· Constituição química:
Os carboidratos ou hidratos de carbono, como o próprio nome indica, são constituídos de carbono, hidrogênio e oxigênio. São compostos que possuem vários grupos hidroxila (─ OH) e grupos aldeído ou cetona, ou seja, contêm a função mista poliálcool-aldeído ou poliálcool-cetona, ou podem ser compostos que sofrem hidrólise e se transformam em compostos desse tipo.
Os carboidratos são também conhecidos como açúcares, pois o açúcar comum (sacarose) pertence a essa classe. No entanto, não é correto denominar todo carboidrato assim, pois existem outros compostos desse grupo que não são doces, como o amido.
Outra nomenclatura correta de todos os carboidratos é glicídios. Outros compostos que são carboidratos são a frutose, a lactose, a celulose e o glicogênio. O amido, o glicogênio e a celulose são polissacarídeos, ou seja, são a união de vários monossacarídeos, moléculas de carboidrato.
A seguir, temos as estruturas de algumas dessas substâncias:
A classificação dos carboidratos pode ser vista no texto Classificação dos Glicídios.
· Função em nosso organismo:
Sua principal função é fornecer energia que pode ser aproveitada mais facilmente pelo organismo, sendo que cada grama fornece cerca de 4,02 kcal.
A ausência de carboidratos em nosso corpo pode levar a doenças sérias, pois causa alterações em nosso metabolismo.
Por exemplo, se não houver carboidrato suficiente para produzir energia para o organismo, serão usadas as gorduras para tal finalidade, o que pode resultar numa queima incompleta da gordura, produzindo toxinas que diminuem o pH do sangue (acidose), levando ao desequilíbrio do sódio e à desidratação. Os sintomas que uma pessoa que ingere pouco carboidrato pode sentir são fraqueza, raciocínio lento, tonturas, desmaios, entre outros.
O excesso também é ruim, pois pode levar à obesidade e, como será mostrado mais a diante, a pessoa também pode desenvolver algumas doenças, como o diabetes.
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A glicose é um carboidrato indispensável para o nosso organismo, pois mantém a integridade funcional do tecido nervoso e é geralmente a única fonte de energia do cérebro. Se sua concentração no sangue estiver muito baixa, isso pode levar a um estado de hipoglicemia em que a pessoa precisa receber soro glicosado. Já se a concentração da glicose no sangue estiver muito alta, será um caso de hiperglicemia e a pessoa pode desenvolver o diabetes, precisando receber insulina.
A celulose ajuda na produção de saliva e de suco gástrico, resultando em um funcionamento adequado do sistema digestivo. Além disso, a celulose serve de meio para o desenvolvimento de bactérias benéficas ao nosso organismo e ajuda na eliminação das fezes. Como a celulose melhora o funcionamento do intestino, ela ajuda a prevenir certos tipos de câncer, como os de intestino e de estômago. É recomendada a sua ingestão diária de 15 gramas por dia.
Já o amido é decomposto pelo organismo em glicogênio e em glicose, possibilitando o armazenamento de energia. Para quem pratica exercícios, o glicogênio armazenado nos músculos é a principal fonte de energia. Já o glicogênio armazenado no fígado pode ser rapidamente convertido em glicose e transportado pelo sangue para suprir necessidades energéticas que o organismo apresentar.
· Fontes de carboidratos na alimentação:
Celulose: cascas de vegetais e frutas.
Amido: cereais, como trigo, aveia, farelos, arroz e milho; em biscoitos, pães e massas; em raízes tuberosas e caules, tais como mandioca, batata, batata-doce e cará; em legumes, verduras, frutos e sementes, como alface, rúcula, cebola, tomate, entre outros.
Sacarose, frutose e glicose: alimentos ricos em açúcares (frutos, mel e doces).
Lactose: Sua principal fonte de obtenção é o leite. Seus derivados, como o iogurte e o queijo, possuem pouquíssima lactose.
Alimentos que são fontes de carboidratos
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Glícidos[editar | editar código-fonte]
Os glícidos, também denominados hidratos de carbono, carbo-hidratos ou carboidratos, glúcidos, sacarídeos ou glicídios, são moléculas contendo vários grupos químicos funcionais hidroxilo e um aldeído ou cetona, ou polímeros hidrolisáveis constituídos por tais moléculas. São o grupo de moléculas existentes em sistemas vivos mais abundantes na Terra.
Os glícidos têm diversas funções, sendo as mais relevantes as funções estruturais e de armazenamento energético, especialmente na forma de polissacarídeos. São sintetizados através do processo fotossintético, entrando na composição de seres não fotossintéticos pela cadeia alimentar. Constituem a fonte primária de energia dos seres vivos.
O glícido mais comum é a glicose, que desempenha um papel fundamental na respiração celular e na fotossíntese.
Nomenclatura e composição química[editar | editar código-fonte]
Quimicamente, os glícidos são definidos como poli-hidroxi-aldeídos ou poli-hidroxi-cetonas. A designação "hidratos de carbono", hoje caída em desuso, provém do facto de a estrutura base dos glícidos ser uma cadeia de carbonos aos quais se encontram ligados átomos de oxigênio e hidrogênio na mesma proporção existente na molécula de água (ou seja, dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio para cada átomo de carbono). Esta proporção é descrita pela fórmula empírica (CH2O)n. Nalguns casos, os glícidos podem conter nitrogênio ou enxofre.
Classificação
Monossacarídeos
Os monossacarídeos têm fórmula estrutural (CH2O)n, em que "n" pode variar de 3 a 7:
· Triose: C3H6O3
· Tetrose: C4H8O4
· Pentose: C5H10O5
· Hexoses: C6H12O6
· Heptoses: C7H14O7,
sendo os mais importantes as pentoses e hexoses. Alguns dos monossacarídeos mais relevantes fisiologicamente incluem a glicose, a frutose, a galactose e a manose.
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.
As hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral C6H12O6. 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 na fotossíntese, processo de absorção de energia da luz; a reação geral é:
6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6O2
Oligossacarídeos
Oligossacarídeos são pequenos polímeros constituídos por um reduzido número de monossacarídeos, tipicamente dois (dissacarídeos) ou três (trissacarídeos), normalmente não mais de dez. Oligossacarídeos mais longos estão geralmente associados a proteínas (glicoproteínas).
Exemplos de dissacarídeos incluem a sacarose e a lactose. A rafinose é um trissacarídeo comum.
A sacarose, o "açúcar de cana" ou de beterraba, é constituído por uma molécula de glicose ligada a uma frutose. A maltose é um dissacarídeo, pois é formada por duas moléculas de glicose. A lactose é encontrada somente no leite. Resulta da união de uma glicose com uma galactose.
Polissacarídeos
Os polissacarídeos são cadeias longas, lineares ou ramificadas, de monossacarídeos. Os polissacarídeos mais importantes são o amido, a celulose e o glicogênio. O amido e o glicogénio actuam como reservas energéticas, enquanto que a celulose é um glícido estrutural. Outro polissacarídeo estrutural é a quitina, um componente fundamental do exoesqueleto de insetos.
Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água.
Classificação dos carboidratos
QUÍMICA
A classificaçãodos carboidratos é feita de acordo com a quantidade de cetonas ou aldeídos presentes no composto, além de levar em consideração a capacidade de sofrer hidrólise.
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Os carboidratos ou hidratos de carbono são também conhecidos como glicídios e açúcares, porém, nem todo carboidrato é um açúcar, conforme veremos mais adiante. Eles possuem a função biológica de fornecer energia e podem ser quimicamente definidos como compostos que possuem vários átomos de carbono (3 ou mais) ligados a grupos hidroxila (OH) e que possuem também as funções cetona ou aldeído.
Os carboidratos podem ser classificados em oses ou monossacarídeos e em osídeos, que envolvem os oligossacarídeos e os polissacarídeos.
1- Oses ou monossacarídeos:
São os carboidratos de estrutura mais simples e possuem apenas um grupo aldeído ou cetona. Eles não sofrem hidrólise, mas podem ocorrer reações entre monossacarídeos com a formação de um dissacarídeo ou de um polissacarídeo.
Entre os principais monossacarídeos, temos a glicose e a frutose. Na imagem abaixo, suas cadeias carbônicas estão abertas, mas elas também podem se apresentar como cadeias fechadas.
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2- Osídeos:
Sofrem hidrólise e produzem oses. De acordo com a quantidade de oses, podem ser oligossacarídeos ou polissacarídeos.
a) Oligossacarídeos:
Quando sofrem hidrólise, os oligossacarídeos produzem um número pequeno de oses. Se houver duas oses, o carboidrato é um dissacarídeo. O principal dissacarídeo é o açúcar comum ou sacarose (C12H22O11), que é formado por dois monossacarídeos, a glicose e a frutose.
Fórmula estrutural e aspecto visual da sacarose
Outros exemplos de dissacarídeos são a maltose (formada por duas moléculas de α-glicose), a celobiose (formada por duas moléculas de β-glicose) e a lactose (formada por uma α-glicose e uma α-galactose).
b) Polissacarídeos:
Eles são formados pela união de várias moléculas de monossacarídeos. Quando sofrem hidrólise, também produzem um número grande de unidades de monossacarídeos. Os principais polissacarídeos são o amido e a celulose:
Carboidratos
BIOLOGIA
Os carboidratos são biomoléculas muito abundantes na natureza e estão relacionadas, entre outras funções, ao fornecimento de energia para nosso corpo.
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Os carboidratos são importantes biomoléculas, conhecidas também como hidratos de carbonos, glicídios, ou açúcares, formadas fundamentalmente por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. São as biomoléculas mais abundantes na natureza e sua maioria apresenta a seguinte fórmula geral:
	(CH2O)n
Vale salientar que alguns carboidratos possuem outros elementos em sua composição. Esse é o caso da quitina, por exemplo, que possui em sua fórmula também átomos de nitrogênio.
Leia também: Proteínas: mapa mental, resumo, função, tipos
Mapa Mental: Carboidratos
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Função dos carboidratos
Os carboidratos apresentam como principal função a função energética. Entretanto, os carboidratos possuem funções que vão além de garantir a energia para as células, estando eles relacionados também com a estrutura dos ácidos nucleicos e funções estruturais, por exemplo.
No que diz respeito à função estrutural, podemos citar a celulose e a quitina. A celulose é um importante componente da parede celular da célula vegetal, enquanto a quitina faz parte do exoesqueleto presente nos artrópodes.
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Classificação dos carboidratos
Os carboidratos podem ser divididos em três classes. A seguir, falaremos mais a respeito de cada uma delas.
	Tipos de carboidratos
	Características
	Exemplos
	Monossacarídeos
	Carboidratos simples que atuam como blocos (monômeros) a partir dos quais serão formados os outros carboidratos mais complexos, como os dissacarídeos e os polissacarídeos. Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com a cadeia principal de carbono (veja mais sobre o tema abaixo).
	Glicose, galactose e frutose.
	Dissacarídeos
	Carboidratos formados por dois monossacarídeos por meio de ligações glicosídicas.
	Sacarose (formada por glicose e frutose), maltose (formada por duas moléculas de glicose) e lactose (formada por glicose e galactose).
	Polissacarídeos
	Carboidratos complexos formados por vários monossacarídeos unidos entre si por ligações glicosídicas.
	Amido, celulose e glicogênio.
Classificação dos monossacarídeos
A glicose é um importante monossacarídeo.
Os monossacarídeos podem ser classificados de acordo com o número de carbonos que possuem em suas moléculas. Os monossacarídeos mais simples são as trioses, as quais possuem três carbonos em sua molécula. Após as trioses, temos as tetroses (quatro carbonos), pentoses (cinco carbonos), hexoses (seis carbonos) e assim por diante. Os principais monossacarídeos são as pentoses e as hexoses. Entre as pentoses, destaca-se a ribose, enquanto nas hexoses, destaca-se a glicose.
Carboidratos simples e complexos
Os carboidratos podem ser classificados em simples e complexos. Os carboidratos simples são facilmente absorvidos pelo nosso corpo, enquanto os complexos apresentam um processo de absorção mais demorado. De acordo com a Sociedade Brasileira de Diabetes, os carboidratos simples são formados por açúcares simples ou por um par deles, enquanto os complexos são formados por cadeias mais complexas de açúcares.
São exemplos de alimentos que possuem carboidratos simples o mel, a rapadura, balas e doces em geral. Como exemplo de alimentos que possuem carboidratos complexos, podemos citar pães, massas, feijões e lentilha.
Exemplos de carboidratos
A seguir, falaremos a respeito de alguns importantes carboidratos.
Glicose: é um carboidrato simples e também o monossacarídeo mais comum. A glicose é fundamental para a realização do processo de respiração celular, em que a energia será produzida para a célula. Os principais polissacarídeos são formados pela polimerização da glicose.
Amido: é a principal substância de reserva de energia dos vegetais. Ele é formado por dois tipos de polímeros de glicose: a amilopectina e a amilose. Os grãos de amido das plantas ficam armazenados no interior dos plastos, organelas típicas da célula vegetal.
Glicogênio: é a principal reserva energética dos animais e é formado pela união de várias moléculas de glicose. Esse glicogênio é encontrado armazenado no nosso fígado e também nos nossos músculos. Quando necessitamos de energia, o glicogênio é quebrado em glicose, que será utilizada pelas células.
Celulose: é encontrada na parede celular da célula vegetal e é formada por unidades de glicose. É um carboidrato fibroso, resistente e insolúvel em água. Um fato interessante é que a madeira é formada quase que 50% de celulose, enquanto as fibras de algodão são praticamente 100% celulose.
Quitina: é um polissacarídeo encontrado na parede celular das células de alguns fungos e também na composição do exoesqueleto de artrópodes, como insetos e crustáceos.
Alimentos ricos em carboidratos
Os carboidratos são encontrados em todo alimento de origem vegetal. Isso se deve ao fato de que as plantas os produzem no processo de fotossíntese e armazenam carboidrato como fonte de energia. Alguns alimentos apresentam uma concentração maior de carboidratos quando comparados a outros.
Entre os alimentos ricos em carboidratos podemos citar o milho, arroz, mandioca, batata e inhame. Não podemos nos esquecer também dos pães, massas e doces. Vale salientar que alimentos derivados do leite também apresentam carboidratos, bem como o mel.
Leia também: Risco do consumo exagerado de açúcar
Carboidratos engordam?
1. Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P2 – 2008.1FAMENENETTO, Arlindo Ugulino.BIOQUÍMICA GLICÓLISE E GLICONEOGÊNESE (Profª. Maria Auxiliadora) Glicólise é o metabolismo da glicose para obtenção deenergia. Quando os níveis desse açúcar se elevam no sangue,a insulina é liberada, para que as células captem essecarboidrato ao acionar os transportadores de glicose (GLUT). • GLUT 1: Hemácias, rinse cérebro. • GLUT 2: Fígado e pâncreas, não depende de insulina, mas o seu transporte aumenta com a presença desse hormônio. • GLUT 3: Neurônios e placenta. • GLUT 4: células musculares e adiposas, dependente de insulina. • GLUT 5: parede do intestino delgado. O metabolismo da glicose inicia pela captação celular. Neste momento, ela é transformada em glicose-6-fosfato, a qual já participa da glicogênese, da glicólise e na via das pentose fosfato. Logo, ela tem como principaisdestinos: Armazenada: glicogênio, amido, sacarose. Oxidada através da glicólise: piruvato. Oxidada através da via das pentoses fosfatos.OBS1: Tipos de degradação da glicose. • Glicólise anaeróbica: Ocorre na ausência de oxigênio, produzindo dois moles de ATP por molécula de glicose. • Glicólise aeróbica: Presença de oxigênio com produção de 2 moles de ATP e 2 de NADH.VIA GLICOLÍTICA É a via metabólica, que ocorre no citosol, responsável por quebrar a molécula de glicose nos tecidos é uma sériede 10 reações que prepara a glicose para o fornecimento de energia, convertendo-a em piruvato. A via glicolítica pode aconteceraerobicamente ou anaerobicamente.Nesta, o rendimento é de apenas 2moléculas de ATP, enquanto a viaaeróbica, o rendimento e de cerca de 38ATP, sendo muito mais vantajosa. Noteque a formação de piruvato a partir daglicose pode ocorrer de forma anaeróbica,sendo transformada em lactato (como nosmúsculos lisos).OBS²: Principais fontes de carbono e energia para a glicólise: • Carboidrato: Amido: nutriente derivado dos vegetais (maltose e isomaltose) Lactose: componente do leite (glicose e galactose) Sacarose: presente nas frutas (glicose e frutose) • Glicose: produto da digestão do amido, sendo a forma de carboidrato mais abundante nas células do corpo. • Glicogênio: forma de armazenamento da glicose nos animais, sendo classificado como um polímero de glicose. 1
2. 5. Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P2 – 2008.1GLICONEOGÊNESE Após uma refeição rica emcarboidratos, os níveis de glicose se elevam.Nesse momento, a insulina é liberadafacilitando a captação de glicose pelascélulas, sendo fosforilada para seguir trêscaminhos. Um desses caminhos é oarmazenamento e forma de glicogênio, quedurante os intervalos das refeições, serádegradado para fornecimento de energia como auxílio da liberação de glucagon. Porém,esse glicogênio se esgota em um prazo de 18a 24 horas. Em um jejum prolongado, oorganismo lança mão de outro meio parabuscar energia, como a gliconeogênese ou alipólise (β-oxidação). A gliconeogênese é a formação deglicose a partir de substâncias que não sãocarboidratos: piruvato, lactato, alanina eglicerol. É uma via universal encontrada emtodos os animais, vegetais, fungos emicroorganismos.OBS8: A alanina utilizada na gliconeogênese é garantida pela dieta (resultado da degradação protéica), pois o organismodificilmente utiliza proteínas armazenadas no corpo (massa magra), uma vez que elas são essenciais para inúmerasoutras funções. A gliconeogênese, assim como na glicólise, ocorre por meio de 10 reações (que resultam em piruvato). Adiferença, é que a primeira se dá no percurso inverso da segunda, em que teremos piruvato dando origem a glicose.Sete, das 10 enzimas da glicólise, são as mesmas. Mudam apenas as enzimas das reações irreversíveis (hexocinase –1ª; frutocinase-1 – 3ª; e piruvato quinase-10ª).FORMAÇÃO DE GLICOSE A PARTIR DO LACTATO O lactato é formado a partir de piruvato quando a via glicolítica segue na ausência de oxigênio, como em um músculo em atividade intensa. Vale lembrar também que, nessa condição anaeróbica, até o NAD é reoxidado. Na presença de O2, o piruvato segue o ciclo de Krebs, resultando em CO2 e H2O. O glicogênio é quebrado pela via glicolítica até formar piruvato (muscular), que será transformado em lactato pela enzima lactato desidrogenase. Este cairá na corrente sanguínea para ser novamente transformado em piruvato no fígado pela mesma enzima (reação reversível), para seguir a via da gliconeogênese, transformando-se em glicose-6-fosfato para ser disponibilizada para os diversos tecidos para obtenção de energia. Ao chegar aos hepatócitos, o piruvato entra nas mitocôndrias, pois só esta organela possui enzimas capazes de transformar o piruvato em uma substância gliconeogênica. OBS9: Indivíduos que tem deficiência na enzima biotinase, vão sofrer de hipoglicemia por não acontecer a gliconeogênese, que tende a manter constante os níveis glicêmicos (homeostase). O exame desta enzima é parte do “teste do pezinho”. 10 OBS : A gliconeogênese ocorre no citoplasma, apenas essa perquena parte das reações (ao lado) ocorre nas mitocôndrias para que o lactato seja convertido em uma substância gliconeogênica (oxaloacetato). 5 6. Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P2 – 2008.1 a) Lactato é formado a partir do Piruvato (formado pela via glicolítica). Nos músculos o Piruvato é convertido em lactato pela lactato desidrogenase. b)Lactato através da corrente sangüínea vai para o fígado. c)No fígado, o lactato é convertido em piruvato pela ação da lactato desidrogenase. O piruvato não forma o fosfoenolpiruvato (reação irreversível). d) O piruvato penetra na mitocôndria e sofre uma carboxilação pela ação da piruvato carboxilase, formando oxaloacetato. Essa enzima requer biotina como cofator. e) O oxaloacetato não é transportado para o citosol e é transformado em malato pela malato desidrogenase, a qual através de transportadores de membrana é transportado para o citosol. f) No citosol, o malato é transformado em oxaloacetato pela malato desidrogenase citosólica. g) O oxaloacetato é descarboxilado pela fosfoenolpiruvato carboxicinase, formando o fosfoenolpiruvato. h) O fosfoenolpiruvato, através das reações da gliconeogênese, forma a glicose-6-P, a qual pela ação de glicose-6-fosfatase, forma a glicose. 11OBS : A glicose formada pela via gliconeogênica segue pela corrente sangüínea e é usado como fonte de energia pelosmúsculos e outros tecidos. 12OBS : Reações da via glicolítica que não são utilizadas pela gliconeogênese. 1ª reação: 3ª reação: 10ª reação:Na gliconeogênense, essas reações, por serem irreversíveis, serão catalisadas por novas enzimas: 10ª reação: 3ª reação: 1ª reação:OBS13: A via da gliconeogênese requer gasto de ATP, sem ter nenhum rendimento. Essa energia é proveniente da β-oxidação, que nos dá uma boa produção de ATP. 6 7. Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P2 – 2008.1VIA DA GLICONEOGÊNESE A PARTIR DO GLICEROL O glicerol é produzido pela lipólise dos triglicerídeos no fígado. Ele é fosforilado pela glicerol cinase, formando oglicerol-3-P. Este se transforma em diidroxiacetona-P, através da enzima glicerol-3-P-desidrogenase. São necessários 2 moléculas de glicerol (3 C), uma forma diidroxiacetona-P e a outra gliceraldeído-3-P. Juntasformam a frutose-1,6-bifosfato, a partir daí segue as reações da gliconeogênese para a formação da glicose.VIA DA GLICONEOGÊNESE A PARTIR DA ALANINA No músculo, o piruvato resultante da glicólise, pode ser convertido em alanina pela reação de transaminação. A alanina vai para a corrente sangüínea e segue para o fígado. No fígado, a alanina é convertida novamente em piruvato, e este é usado para produzir glicose pela via gliconeogênese em um processo semelhante ao do lactato.OBS14: Reação de transaminação: um aminoácido seliga a um α-cetoácido e seu grupo amino é transferido,tornando-se em outro aminoácido.AMINOÁCIDOS GLICONEOGÊNICOS 7 8. Arlindo Ugulino Netto – MEDICINA P2 – 2008.1VIAS OPOSTAS DA GLICÓLISE E DA GLICONEOGÊNESEINIBIÇÃO DA GLICONEOGÊNESE 8
Os carboidratos não são vilões, sendo o principal problema uma dieta inadequada.
Os carboidratos são alimentos que devem estar presentes em nossa dieta, uma vez que são importantes para o fornecimento de energia para nosso corpo. O recomendado é que cerca de 45% a 65% das calorias diárias sejam provenientes desse grupo de alimentos, entretanto, deve-se ficar atento à necessidade metabólica de cada pessoa.
Quando ingeridos em excesso, podem estar relacionados com problemas de saúde, como a obesidade. Entretanto, uma alimentaçãopobre em carboidratos pode ser também prejudicial, pois como dito anteriormente, esse nutriente é fundamental para o fornecimento de energia. Desse modo, é importante saber dosar a quantidade de carboidratos ingeridos para que esses cumpram adequadamente seu papel.
Leia também: Recomendações para uma alimentação saudável
Resumo sobre carboidratos
· Carboidratos são normalmente formados por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Entretanto, vale destacar que alguns carboidratos podem apresentar outros elementos em sua composição.
· Os carboidratos são também chamados de açúcares, glicídios ou hidratos de carbonos.
· Os carboidratos possuem função energética, função estrutural e participam da formação dos ácidos nucleicos.
· Os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos, sendo os monossacarídeos os carboidratos mais simples.
· A glicose é o monossacarídeo mais conhecido.
· Celulose e amido são dois importantes polissacarídeos. A celulose é um componente da parede celular das células vegetais, enquanto o amido funciona como substância de reserva para os vegetais.
· Os carboidratos podem ainda ser classificados como simples e complexos.
· Metabolismo dos Carboidratos
· BIOLOGIA
· Principais carboidratos da dieta:
Monossacarídeos: Glicose, frutose, galactose e manose
Oligossacarídeos:
• Maltose: açúcar do malte (glicose + glicose).
• Sacarose: açúcar da cana (glicose + frutose).
• Lactose: açúcar do leite (glicose + galctose).
• Açúcar invertido: utilizado pela indústria alimentícia, consiste em um xarope quimicamente produzido a partir da sacarose. A fórmula da reação química é a seguinte:
sacarose + água = glicose + frutose
• Dextrinas: são misturas de polímeros de D-glucose (α-1,4). Na produção industrial, é obtido através da hidrólise ácida do amido. Nem todas formas de dextrinas são digeríveis, essas formas não digeríveis são usadas como complemento de fibras alimentares. A maltodextrina é usada como aditivo alimentar é altamente digerível, sendo absorvida tão rapidamente quanto a glucose. Alimentos com maltodextrina podem conter traços de aminoácidos, incluindo ácido glutâmico como subprodutos.
• Isomaltose: Produzida a partir da sacarose de beterraba. A isomaltose é obtida pelo tratamento da glicose com ácidos fortes, pela ação de maltose sobre a glicose e dextranos por hidrólise ácida.
• Rafinose estaquiose: Os frutooligossacarídeos (rafinose e estaquiose) são polímeros naturais de frutose que usualmente são encontrados ligados a uma molécula inicial de glicose. São totalmente resistentes à digestão no trato gastrintestinal, sendo quase que inteiramente pelas usados pelas bifidobactérias do cólon, dessa forma promovem a integridade da mucosa gastrintestinal.
Polissacarídeos:
• Amido: é uma mistura de dois polissacarídeos: amilose e amilopectina.
Amilose: Macromolécula constituída de resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal.
Amilopectina: Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo tambem ligações α-1,6. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. É formada por moléculas de glicose.
• Fibras: são nutrientes encontrados nos vegetais que não são digeridos pelas enzimas do sistema digestivo humano. Algumas fibras são:
• Prebióticos_ tipo de fibra usada pela engenharia alimentar em alimentos funcionais ou ingredientes alimentares não digeríveis que podem beneficiar o hospedeiro no sentido de estimular, seletivamente, o crescimento e/ou a atividade de uma ou um número limitado de espécies bacterianas no cólon.
Os Prebióticos podem apresentar as seguintes características: Não sofrer hidrólise ou absorção no intestino delgado; e Alterar a microflora colônica para uma microflora bacteriana saudável, induzindo efeitos favoráveis à saúde.
• Celulose: É uma seqüência linear de unidades de D−glicose unidas por ligações glicosídicas β(1→4). É o principal componente das paredes celulares nos vegetais e um dos compostos orgânicos mais abundantes na biosfera.
Digestão e absorção dos carboidratos
Os principais carboidratos da dieta são: o amido, a sacarose e a lactose. O glicogênio, a maltose, a glicose livre e a frutose livre constituem frações relativamente menores de carboidratos ingeridos.
A absorção dos carboidratos pelas células do intestino delgado é realizada após hidrólise dos dissacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos em seus componentes monossacarídeos. As quebras ocorrem sequencialmente em diferentes segmentos do trato gastrointestinal por reações enzimáticas:
1. α-Amilase salivar.
A digestão do amido inicia durante a mastigação pela ação α-amilase salivar (ptialina) que hidrolisa as ligações glicosídicas α(1→4), com a liberação de maltose e oligossacarídeos. Contudo, a α-amilase salivar não contribui significativamente para a hidrólise dos polissacarídeos, devido ao breve contato entre a enzima e o substrato. Ao atingir o estômago, a enzima é inativada pelo baixo pH gástrico.
2. α-Amilase pancreática.
O amido e o glicogênio são hidrolisados no duodeno em presença da α-amilase pancreática que produz maltose como produto principal e oligossacarídeos chamados dextrinas – contendo em média oito unidades de glicose com uma ou mais ligações glicosídicas α(1→6). Certa quantidade de isomaltose (dissacarídeo) também é formada.
3. Enzimas da superfície intestinal.
A hidrólise final da maltose e dextrina é realizada pela maltase e a dextrinase, presentes na superfície das células epiteliais do intestino delgado.
Outras enzimas também atuam na superfície das células intestinais: a isomaltase, que hidrolisa as ligações α(1→6) da isomaltose, a sacarase, que hidrolisa as ligações α,β(1→2) da sacarose em glicose e frutose, a lactase que fornece glicose e galactose pela hidrolise das ligações β(1→4) da lactose.
A captação de monossacarídeos do lúmen para a célula intestinal é efetuada por dois mecanismos:
• Transporte passivo (difusão facilitada).
O movimento da glicose está “a favor” do gradiente de concentração (de um compartimento de maior concentração de glicose para um compartimento de menor concentração). A difusão facilitada é mediada por um sistema de transporte de monossacarídeos do tipo Na+− independente. O mecanismo tem alta especificidade para D−frutose.
• Transporte ativo.
A glicose é captada do lúmen para a célula epitelial do intestino por um co− transportador Na+−monossacarídeo (SGLT). É um processo ativo indireto cujo mecanismo é envolve a (Na+−K+)−ATPase (bomba de (Na+−K+), que remove o Na+ da célula, em troca de K+, com a hidrólise concomitante de ATP (ver Capítulo 9: seção 9.4.D). O mecanismo tem alta especificidade por D−glicose e D−galactose.
No intestino, a fosfofrutoquinase fosforila a frutose para prendê-la no interior da célula.
Obs: As –quinases são importantes para prender a molécula no interior da célula através da fosforilação.
Após a absorção, a glicose no sangue aumenta e as células β das ilhotas pancreáticas secretam insulina que estimula a captação de glicose principalmente pelo tecido adiposo e muscular. O fígado, o cérebro e os eritrócitos, não necessitam de insulina para captação de glicose por suas células (tecidos insulino−independentes). Outros hormônios e enzimas, além de vários mecanismos de controle, são importantes na regulação da glicemia.
A frutose e a galactose somente são convertidas em glicose no fígado.
Obs: O transporte da frutose (através do GLUT 5) não é muito eficiente, não permitindo sua total absorção. Sendo assim, uma grande quantidade de frutose na dieta pode causar diarréia.
Glicólise
A glicólise é a via central do catabolismo da glicose e ocorrem no citosol de todas as células humanas. Cada molécula de glicose é convertida em duas moléculas de piruvato, cada uma com três átomos de carbonos em um processo no qual vários átomos de carbono são oxidados.Parte da energia livre liberada da glicose é conservada na forma de ATP e de NADH. A glicólise compreende dois estágios:
1º estágio (fase preparatória) → Compreende cinco reações nas quais a glicose é fosforilada por dois ATP e convertida em duas moléculas de gliceraldeído−3−fosfato.
2º estágio (fase de pagamento) → As duas moléculas de gliceraldeído−3−fosfato são oxidadas pelo NAD+ e fosforiladas em reação que emprega o fosfato inorgânico.
O resultado do processo total da glicólise é a formação de 2 ATP, 2 NADH e 2 piruvato, às custas de uma molécula de glicose.
Em condições de baixo suprimento de oxigênio (hipóxia) ou em células sem mitocôndrias, o produto final da glicólise é o lactato e não o piruvato, em processo denominado glicólise anaeróbica
Quando o suprimento de oxigênio é adequado, o piruvato é transformado em acetil−CoA nas mitocôndrias. O grupo acetil da acetil−CoA é totalmente oxidado no ciclo do ácido cítrico com a formação de duas moléculas de CO2.
Reações da glicólise
Todas as reações da glicólise com formação de piruvato (ou lactato) são catalisadas por enzimas presentes no citoplasma (Figura abaixo). Para cada molécula de glicose são consumidas duas moléculas de ATP no primeiro estágio e no segundo estágio são produzidas quatro ATP e 2 NADH. Os elétrons oriundos da reoxidação do NADH em NAD+ em condições aeróbicas,são transferidos para o oxigênio molecular na cadeia
mitocondrial transportadora de elétrons que libera a energia livre para a síntese de ATP pela fosforilação oxidativa.
Piruvato
O piruvato pode seguir várias vias metabólicas. Nos tecidos que funcionam sob condições anaeróbicas, como o músculo esquelético durante atividades físicas vigorosas, o piruvato é reduzido a lactato para gerar novamente NAD+ o que permite a continuação da glicólise com baixa produção de ATP.
A redução do piruvato a lactato é catalisada pela lactato−desidrogenase com o emprego de NADH como agente redutor.
O NADH utilizado na redução é gerado durante a glicólise na oxidação do gliceraldeído−3−fosfato a gliceraldeído−1,3−bifosfato.
Essa reação é a principal opção empregada pelas células sob condições hipóxicas como em músculos esqueléticos submetidos à atividade intensa, por exemplo, para a reoxidação do NADH a NAD+ no citosol e, assim, prosseguir produzindo ATP pela glicólise. O lactato formado no músculo ativo difunde para o sangue e é transportado até o fígado, onde é convertido em glicose pela gliconeogênese.
O piruvato formado na glicólise é utilizado em diferentes vias metabólicas dependendo de vários fatores e necessidades momentâneas de certos metabólitos−chave. Os principais destinos são: Ciclo de Krebs (lactato) , Ciclo de Cori (Acetil-CoA), Síntese de proteínas (alanina) e
Gliconeogênese (oxaloacetato).
Ciclo de Krebs
O ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs) é o estágio final da oxidação dos combustíveis metabólicos. Os átomos de carbono entram no ciclo na forma de grupos acetila derivados dos carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos. O grupo acetila ligado a coenzima A (acetil-CoA) é oxidado em oito reações mitocondriais para formar duas moléculas de CO2 com a conservação da energia livre liberada em três moléculas de NADH, uma de FADH2 e um composto de “alta energia” (GTP ou ATP). O NADH e o FADH2 são oxidados e os elétrons são conduzidos pela cadeia mitocondrial transportadora de elétrons com a liberação de energia conservada na forma de ATP sitetizado a partir de ADP e Pi por meio de processo denominado fosforilação oxidativa.
Primeiramente, o piruvato, derivado da glicose e outros açúcares através da via glicolítica, é oxidado à acetil−CoA e CO2 para entrar no ciclo do ácido cítrico.
Oxidação do piruvato a acetil−CoA e CO2
Sob condições aeróbicas, o piruvato é convertido em CO2 e um fragmento de dois carbonos, a acetil−CoA em reação de descarboxilação oxidativa. A reação é catalisada pelo complexo da piruvato−desidrogenase constituído por três enzimas distintas: a piruvato−desidrogenase (E1), a diidrolipoil−transacetilase (E2) e a diidrolipoi−desidrogenase (E3) associadas de modo não-covalente e cinco diferentes coenzimas. Devido a grande energia livre padrão negativa dessa reação sob condições fisiológicas, o processo é irreversível o que impede a reação inversa de formação do piruvato a partir do acetil−CoA.
A atividade do complexo da piruvato−desidrogenase é regulada por mecanismos alostéricos e covalentes. O complexo é ativado e inibido alostericamente pelos efetores mostrados no Quadro abaixo.
Ativadores Inibidores
Coenzima A ATP
NAD+ NADH
AMP Acetil-CoA
Ca2+ Ác. Graxos de cadeia longa
Destinos metabólicos do acetil-CoA
Os principais destinos metabólicos do acetil−CoA produzido na mitocôndria incluem:
• Completa oxidação do grupo acetila no ciclo do ácido cítrico para a geração de energia;
• Conversão do excesso de acetil−CoA em corpos cetônicos (acetoacetato, β−hidroxibutirato e acetona) no fígado;
• Transferência de unidades acetila para o citosol com a subseqüente biossíntese de moléculas complexas como os esteróis e ácidos graxos de cadeia longa.
Reações do ciclo do ácido cítrico
O ciclo oxida duas unidades de carbono com a produção de duas moléculas de CO2, uma molécula de GTP, três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.
Energia no ciclo do ácido cítrico
O ciclo do ácido cítrico é a via oxidativa terminal para a maioria dos combustíveis metabólicos (piruvato, aminoácidos e ácidos graxos). Os dois carbonos do grupo acetila que participam do ciclo são oxidados completamente a CO2 e H2O. A energia liberada por essas oxidações é conservada na forma de três NADH, um FADH2 e uma molécula de GTP (ou ATP). Para cada NADH que transfere seus elétrons para a cadeia mitocondrial transportadora de elétrons, aproximadamente 2,5 ATP são produzidos a partir de ADP + Pi. Para cada FADH2, cerca de 1,5 ATP são produzidos. Assim, a completa oxidação do grupo acetila da acetil−CoA no ciclo do ácido cítrico produz 10 ATP.
Obs: As desidrogenases irão dar os H+ para o NAD+ e FAD, convertendo-os a NADH e FADH (seus cofatores respectivos), durante a fosforilação oxidativa.
Resumo do Ciclo de Krebs
1. Os organismos aeróbicos empregam o oxigênio para gerar energia a partir de combustíveis metabólicos por vias bioquímicas: ciclo do ácido cítrico, cadeia mitocondrial transportadora de elétrons e fosforilação
oxidativa.
2. O ciclo do ácido cítrico é uma série de oito reações sucessivas que oxidam completamente substratos orgânicos, como carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos para formar CO2, H2O e coenzimas reduzidas NADH e FADH2. O piruvato, o produto da via glicolítica, é convertido a acetil−CoA, o substrato para o ciclo do ácido cítrico.
3. Os grupos acetila entram no ciclo do ácido cítrico como acetil−CoA produzidos a partir do piruvato por meio do complexo multienzimático da piruvato−desidrogenase que contêm três enzimas e cinco coenzimas.
4. Além do papel gerador de energia, o ciclo do ácido cítrico também exerce importantes papéis, biossíntese de glicose (gliconeogênese), de aminoácidos, de bases nucleotídicas e de grupos heme.
Glicogênese
A glicogênese é a síntese do glicogênio a partir da glicose. O glicogênio é um polissacarídio composto de unidades repetidas de D−glicose unidas por ligações glicosídicas α, constituindo a principal forma de reserva de polissacarídeos nos tecidos animais.
Os maiores depósitos estão presentes no fígado e músculos esqueléticos. O glicogênio é armazenado em grânulos intracelulares que também contêm as enzimas que catalisam as reações para a sua síntese e degradação. A glicose armazenada sob a forma de glicogênio no fígado e músculos destinam-se a diferentes funções:
• Glicogênio hepático.
Atua como reservatório de glicose para a corrente sangüínea com a distribuição para outros tecidos.
Acumula após as refeições e, quando necessário, é degradado lentamente para manter a concentração de glicose no sangue mais ou menos constante. As reservas de glicogênio hepático no homem apresentam importante papel como fontede glicose no período entre as refeições e, em maior extensão, durante o jejum noturno.
• Glicogênio muscular.
Serve como combustível para gerar ATP durante a atividade muscular aumentada. É formado durante o repouso após as refeições. Os níveis de glicogênio muscular apresentam menor variabilidade do que os teores hepáticos em resposta a ingestão de carboidratos.
Obs: O tecido adiposo também necessita glicose para a síntese de triacilglicerol
(glicose Via glicolítica diidroxiacetona-P glicerol-3-P glicerol).
Reações da glicogênese
A síntese do glicogênio ocorre após as refeições, quando os teores de glicose sangüínea estão elevados. Até recentemente, presumia-se que a glicose sangüínea era a única precursora direta nesse processo. Entretanto, em condições fisiológicas, grande parte do glicogênio é produzido por um mecanismo envolvendo a seqüência: glicose da dieta → molécula C3 → glicogênio hepático.
O lactato e a alanina são as principais moléculas-C3 nesse processo. O lactato é formado nos eritrócitos por glicólise e é captado pelo fígado e convertido em glicose− 6− fosfato na gliconeogênese. A síntese do glicogênio se dá a partir da glicose-6-fosfato derivada da glicose livre pela ação da glicocinase (no fígado) ou da hexocinase (no músculo).
Gliconeogênese.
A formação de novas moléculas de glicose a partir de precursores não-carboidratos ocorre no fígado. Em certas situações, como acidose metabólica ou inanição, os rins também sintetizam glicose. Os precursores não-glicídicos incluem lactato, piruvato, glicerol e cadeias carbonadas da maioria dos aminoácidos. Entre as refeições, os teores adequados de glicose sangüínea são mantidos pela hidrólise do glicogênio hepático. Quando o fígado esgota seu suprimento de glicogênio (Ex: jejum prolongado ou exercício vigoroso), a gliconeogênese fornece a quantidade apropriada de glicose para o organismo.
O cérebro e os eritrócitos utilizam a glicose como fonte primária de energia. O músculo esquelético em exercício emprega a glicose a partir do glicogênio em combinação com ácidos graxos e corpos cetônicos para obter energia.
Reações da gliconeogênese
Considerando o piruvato como ponto inicial da gliconeogênese, as reações podem ser comparadas com as da via glicolítica, mas no sentido inverso. Muitas das enzimas e intermediários são idênticas.
A síntese de glicose a partir de duas moléculas de piruvato requer, no mínimo, 6 ATP. Portanto, a gliconeogênese é um processo bastante caro em termos de consumo de energia. Quando a gliconeogênese se processa em altas velocidades, consome mais de 60% do ATP gerado no fígado.
Esse ATP é proveniente, principalmente, da oxidação de ácidos graxos. As condições fisiológicas que necessitam a síntese de glicose, geralmente são as mesmas que apresentam disponibilidade de ácidos graxos no sangue. Nessas ocasiões, os ácidos graxos são oxidados na mitocôndria a corpos cetônicos com a conseqüente produção de ATP.
Precursores para a gliconeogênese
• Lactato.
O piruvato é conduzido ao fígado onde é reconvertido a piruvato pela lactato−desidrogenase e, então, em glicose pela gliconeogênese. A glicose resultante difunde para a circulação e é captada pelas células do músculo esquelético para repor os estoques de glicogênio. Desse modo, a gliconeogênese transfere a glicose do fígado para os tecidos periféricos.
• Alanina.
É o mais importante aminoácido convertido a intermediários glicolíticos para a gliconeogênese. Durante o jejum prolongado ou inanição, a alanina e outros aminoácidos são liberados a partir de proteínas presentes nos músculos esqueléticos. A alanina é transportada para o fígado, onde sofre transaminação para gerar piruvato. O piruvato por meio da gliconeogênese forma glicose que pode retornar aos músculos ou ser degrada pela via glicolítica. O mecanismo é chamado ciclo da glicose−alanina e também transporta o NH4 + ao fígado para a síntese da uréia.
Os aminoácidos são as principais fontes de carbono para a gliconeogênese durante o jejum, quando os suprimentos de glicogênio estão esgotados.
• Glicerol.
É um produto da hidrólise enzimática dos triacilgliceróis no tecido adiposo. É transportado até o fígado pelo sangue e então é fosforilado a glicerol−3−fosfato pela glicerol−cinase. O glicerol−3−fosfato participa da gliconeogênese (ou da glicólise) através do intermediário comum, o glicerol−3−fosfato. Por meio do complexo glicerol−3−fosfato−desidrogenase, o glicerol−3−fosfato é transformado em diidroxiacetona−fosfato (DHAP) reação que ocorre quando o teor de NAD+ citoplasmático está relativamente alto.
Inibição da gliconeogênese pelo etanol
O consumo de álcool (etanol), especialmente por indivíduos subalimentados, pode causar hipoglicemia. Essa condição resulta dos efeitos inibidores do álcool sobre a gliconeogênese hepática causado pelo NADH produzido durante o metabolismo do álcool. O etanol é convertido em acetaldeído (CH3CHO).
O excesso de NADH no citosol reduz a gliconeogênese, pois desloca o equilíbrio das reações catalisadas pela lactato−desidrogenase e malato−desidrogenase, nas direções de formação do lactato e malato, respectivamente:
Os NADH deveriam ser transportados para a mitocôndria pelo circuito malato−aspartato, mas o fígado não consegue fazê-lo na velocidade suficiente para evitar distúrbios metabólitos. O NADH excedente bloqueia a conversão do lactato a glicose provocando hipoglicemia e também promove a conversão da alanina em lactato, resultando em acúmulo desse último no sangue (acidose láctica). A substância que ocasiona lesões ao nível do hepatócito, não é o álcool e sim o produto de sua degradação, o acetaldeído.
Via das Pentoses
A via das pentoses−fosfato é uma via metabólica alternativa à glicólise para a oxidação da glicose que não requer e não produz ATP. Seus principais produtos são:
• NADPH (nicotinamida adenina dinucleotído fosfato reduzido) um agente redutor empregado para os processos anabólicos.
• Ribose−5−fosfato um componente estrutural de nucleotídeos e de ácidos nucléicos.
A via das pentoses-fosfato ocorre no citosol em duas etapas: etapa oxidativa e a etapa não−oxidativa. Na etapa oxidativa a glicose−6−fosfato é convertida à ribulose−5−fosfato acompanhada pela formação de duas moléculas de NADPH.
A etapa não−oxidativa envolve a isomerização e condensação de várias moléculas diferentes de açúcar. Três intermediários do processo são utilizados em outras vias: a ribose−5−fosfato, a frutose−6−fosfato e o gliceraldeído−3−fosfato.
Alternativamente, a via das pentoses− fosfato pode ser concebida como um “desvio” para a produção de frutose− 6− fosfato a partir da glicose− 6− fosfato. Tanto a glicose− 6− fosfato como o gliceraldeído−3− fosfato produzidos pela via das pentoses− fosfato podem ser metabolizados a piruvato e, finalmente, oxidado no sistema enzimático mitocondrial.
Glicogenólise
É a degradação do glicogênio consistindo na clivagem seqüencial de resíduos de glicose, a partir das extremidades não−redutoras das ramificações do glicogênio. O rompimento das ligações ocorre por fosforólise com formação de α−D−glicose−1−fosfato sob a ação da enzima glicogênio−fosforilase e o ataque do fosfato inorgânico.
A glicogênio-fosforilase remove unidades sucessivas de glicose ao longo da cadeia até restarem apenas 4 resíduos em um ponto da ramificação.
A continuação da degradação ocorre depois da transferência de uma unidade de 3 resíduos de glicose da ramificação sob a ação da enzima de desramificação do glicogênio, para a extremidade não-redutora de outra ramificação, ou seja, acontece o rompimento de uma ligação α(1→4) com a formação de uma nova ligação α(1→4). Em sua nova posição, os resíduos de glicose são liberados pela ação da glicogênio-fosforilase.
A remoção do resíduo glicosil restante ligado à cadeia principal por α(1→6) é realizada por hidrólise pela mesma enzima de desramificação com a formação de glicose e licogênio não-ramificado. Desse modo, é explicado o aparecimento de pequenas quantidades de glicose livre (8−10%) em vez de glicose−1−fosfatona degradação do glicogênio.
O produto final das reações de degradação do glicogênio é a glicose−1−fosfato que é convertida em glicose−6−fosfato pela fosfoglicomutase.
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Carboidratos
Carbohidratos - também conhecidos como hidratos de carbono, glicídios, glucídeos, sacarídeos ou açúcares, são as biomoléculas mais abundantes na natureza, sendo constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo ainda apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição.
Geralmente seguem a fórmula empírica [C(H2O)]n, sendo n ≥ 3.
Dentre as diversas funções atribuídas aos carboidratos a principal delas é a função energética (fornecimento de energia para que as reações do organismo ocorram).
Baseado no número de unidades ou molécula de glicose que contêm e conforme o tamanho de sua molécula, os carboidratos podem ser classificados em Monossacarídeos, Dissacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos.
Monossacarídeos – são os mais simples dos carbohidratos. Possuem apenas uma molécula de açúcar. De todos os monossacarídeos o mais conhecido é a glicose, porém, frutose e galactose também são monossacarídeos.
Dissacarídeos – São compostos formados por duas moléculas de monossacarídeos. São exemplos de Dissacarídeos a Sacarose composta por (Glicose + Frutose), a Lactose composta por (Glicose + Galactose) e a Maltose composta por (Glicose + Glicose).
Oligossacarídeos – São compostos formados por 3 até 10 unidades de monossacarídeo.
Polissacarídeos – São compostos formados por mais de 10 unidades de monossacarídeos.
Para que um carbohidrato seja absorvido pelo organismo é necessário que sua molécula seja decomposta (quebrada) até a unidade básica (monossacarídeo) para que então seja absorvido e forneça a energia necessária para as reações químicas do organismo.
Um balanço correto entre a ingesta de Carbohidratos e a geração de energia necessária para a vida diária tem uma importância capital na manutenção da saúde.
Uma ingesta em excesso de Carbohidratos que supere a quantidade usada pelo organismo nos processos metabólicos normais, faz com que o excedente seja armazenado, o que acarretará no decorrer de um período de tempo, um ganho de peso para o indivíduo.
A forma de armazenamento dos Carbohidratos ocorre por meio de uma via metabólica que os transforma em Gordura. Portanto a ingesta em excesso de Carbohidratos ENGORDA.
Quando dizemos que um alimento é rico em carbohidrato, estamos dizendo que ele é rico em açúcar.
Toda vez que por algum motivo necessitamos de um aporte mais rápido de Carbohidratos, como nos casos de atividades físicas, o organismo lança mão das reservas de rápida metabolização que estão disponíveis no fígado e nos músculos, sob a forma de Glicogênio. Somente após utilizar estas reservas é que o Organismo usa mão dos outros departamentos de reserva (gorduras). Desta forma, podemos entender o conceito de que para que a atividade fisica produza a queima de Gorduras é necessário que a mesma seja realizada por um período mais prolongado.
O abuso na ingesta de Carbohidratos representados mais comumente pelos doces, pães, massas, refrigerantes e destilados acaba resultando em um acúmulo de gordura.
Converse com seu médico especialista ou nutricionista sobre como ter uma dieta balanceada.
Monossacarídeos – Fórmula
Um monossacarídeo, geralmente chamado de açúcar simples, é a forma mais simples de carboidrato.
Todos os monossacarídeos têm a mesma estrutura básica, simbolizada pela fórmula química (CH2O)n, na qual “n” representa o número de átomos de carbono. Essas moléculas tendem a ter isômeros, o que significa que têm a mesma fórmula, mas estruturas diferentes.
Essas estruturas variadas desempenham uma variedade de funções biológicas nas células vivas, sejam de bactérias unicelulares ou de plantas e animais multicelulares.
Funções dos carboidratos
Os carboidratos apresentam diferentes funções nos organismos vivos. Destacam-se:
· Função energética: Os carboidratos são utilizados pelas células para a produção de ATP, fornecendo, portanto, energia para a realização das atividades celulares. A glicose é o principal carboidrato utilizado pelas células para produzir energia;
· Função estrutural: Alguns carboidratos destacam-se por seu carácter estrutural. Esse é o caso da celulose, que é o principal componente da parede celular dos vegetais, e a quitina, um carboidrato encontrado no exoesqueleto de artrópodes;
· Função de reserva energética: Além de fornecer energia de maneira imediata, os carboidratos podem ser armazenados de diferentes formas. Nos vegetais, o carboidrato de reserva é o amido; nos animais, o carboidrato de reserva é o glicogênio.
→ Fontes de carboidratos
Quando falamos em fontes de carboidratos, logo pensamos em pães, massas, arroz e cereais. Entretanto, apesar de serem ricos nessas macromoléculas, não são os únicos que as contêm. Todos os produtos de origem vegetal possuem carboidratos, sendo assim, frutas, verduras e legumes são fontes desse nutriente. Vale destacar também que o mel, apesar de ter origem animal, é um exemplo de carboidrato.
Curiosidade: As necessidades diárias de carboidratos ficam em torno de 6 g a 7 g por quilo. Cerca de 50% a 60% de todo o valor chttps://static.stoodi.com.br/images/exercises/a757b0dc1b4c4a95afe4a15096d86d51/cbb7845cb1c26d753e3ff545d7e3b340af9443eabd7e7693a414d5a78d6fec38.png?versionId=t9_8jT0fkOEC1FG4nKluTKSelOlplqbDalórico de nossa dieta deve ser proveniente de carboidratos.
Exemplos de aldohexoses
Alosa
Essa aldohexose é considerada um estereoisômero de glicose, do qual difere apenas no carbono 3 (epímero). Seu nome químico é 6- (hidroximetil) oxano-2,3,4,5-tetrol. É uma hexose incolor, possui solubilidade em água, mas é quase insolúvel em metanol. Na natureza, é muito raro e foi isolado de uma planta de origem africana.
Tem múltiplas aplicações na medicina. Por exemplo, possui propriedades anticancerígenas, inibindo o desenvolvimento de fígado, próstata, ovário, matriz, câncer de pele, entre outros.
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Outras propriedades da D-alose incluem atividades anti-hipertensivas e anti-inflamatórias. Promove o sucesso dos enxertos, com menos danos às células, também diminui a produção de neutrófilos segmentados.
Altrosa
Altrosa é uma aldohexose cujo isômero D não é alcançado na natureza, mas foi produzido artificialmente na forma de xarope doce. É solúvel em água e praticamente insolúvel em metanol.
Por outro lado, o isômero L-altrose é incomum por natureza e foi isolado de cepas bacterianas. Este açúcar tem um peso molecular de 180.156 g / mol, é estereoisomérico com glicose e é um epímero no carbono 3 da manose.
Altrosa Tirada e editada por Christopher King [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Glicose
A glicose é um alômero, isômero de galactose; É um dos principais produtos da fotossíntese e é usado como fonte primária de energia no metabolismo celular da maioria dos seres vivos. Produz 3,75 Kcal / gr.
O metabolismo inadequado da glicose pode causar hipoglicemia ou diabetes. No primeiro, os níveis de glicose no sangue são anormalmente baixos, enquanto no diabetes ocorre o contrário.
O isômero D- (dextrose) é a forma predominante na natureza. A glicose pode estar em forma de anel linear ou de 5 ou 6 carbonos, com configuração alfa ou beta.
Na forma de polímero, animais e plantas o utilizam para fins estruturais ou para armazenamento de energia. Entre os principais polímeros de glicose estão:
Celulose
Constituinte principal da parede celular das plantas. É um polímero formado por anéis de glicose na sua forma D-glucopiranose.
Quitina
Polímero de derivados cíclicos de nitrogênio da glicose, que é o constituinte fundamental do exoesqueleto dos artrópodes.
Amido
Reserve substância de plantas e muitas algas. É um polímero de D-glucopiranose.
Glicogênio
Outro polímero de anel de glicose, usado como substância de reserva por animaise fungos.
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Sarjeta
A gulose é uma hexose do grupo aldohexose que não existe livremente na natureza. É um epímero em C3 da galactose, ou seja, em sua configuração difere apenas do último no terceiro carbono da cadeia.
Enquanto isso, o isômero L- (L-gulose) é um produto intermediário na síntese biológica do L-ascorbato. Este último composto, também conhecido como vitamina C, é um nutriente essencial para os seres humanos, não pode ser biossintetizado por ele, portanto deve contê-lo em sua dieta.
A gulose é um açúcar solúvel em água, mas pouco solúvel em metanol, e não pode ser usado no metabolismo fermentativo de leveduras.
Manosa
A manose é uma aldose de seis carbonos que difere apenas da glicose em C2. De forma cíclica, pode formar um anel de cinco ou seis carbonos na configuração alfa ou beta.
Na natureza, é encontrado como parte de alguns polissacarídeos vegetais, além de algumas proteínas de origem animal. É um nutriente não essencial para os seres humanos, ou seja, pode ser biossintetizado por essa glicose. É muito importante no metabolismo de algumas proteínas.
Existem alguns distúrbios metabólicos congênitos devido a mutações em enzimas relacionadas ao metabolismo desse açúcar.
Idosa
A idose é um aldohesoxa que não existe de forma livre na natureza, no entanto, seu ácido urônico faz parte de alguns glicosaminoglicanos que são componentes importantes da matriz extracelular.
Entre esses glucasaminoglicanos está o sulfato de dermatano, também conhecido como sulfato de condroitina B; Pode ser encontrada principalmente na pele, vasos sanguíneos, válvulas cardíacas, pulmões e tendões.
A L-ilose difere apenas da D-galactose na configuração de carbono 5.
Galactose
A galactose é um epímero de aldohexose de glicose em C4. Pode existir na natureza, tanto na forma linear como no anel de carbono 5 ou 6, tanto na configuração alfa quanto na beta.
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Na sua forma de anel de 5 carbonos (galactofuranose), é comumente encontrada em bactérias, fungos e também em protozoários. Os mamíferos sintetizam galactose nas glândulas mamárias e, em seguida, formam um dissacarídeo galactose-glicose, chamado lactose ou açúcar do leite.
Essa aldohexose é rapidamente convertida em glicose no fígado, por uma via metabólica altamente conservadora em muitas espécies. No entanto, às vezes podem ocorrer mutações em algumas das enzimas relacionadas ao metabolismo da galactose.
Nesses casos, o portador do gene mutante é incapaz de metabolizar adequadamente a galactose, sofrendo de uma doença chamada galactosemia. O consumo de galactose, mesmo em pequenas quantidades, é prejudicial para quem sofre desta doença.
Galactose Retirado e editado de: Christopher King [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].
Talosa
É um açúcar que não existe naturalmente, mas os cientistas o sintetizam artificialmente. É um epímero em C2 de galactose e de manose em C4. Possui alta solubilidade em água e baixo teor de metanol.
A D-talose é usada como substrato nos testes para identificar e caracterizar a ribose-5-fosfato isomerase, presente em bactérias do gênero Clostridium.
Referências
https://brasilesco.la/b
https://brasilesco.la/b