Carboidratos - Estrutura e suas classificações

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Carboidratos 
Estrutura 
Os carboidratos são considerados a 
fonte primordial de energia para os seres 
vivos, apresentando também uma grande 
importância biológica do ponto de vista 
estrutural e metabólico. Os carboidratos 
recebem também as denominações de: 
glicídios e açúcares. 
Funções: 
• Energética (amido - vegetais, 
glicogênio – animais); 
• Parede celular (celulose e quitina); 
• Composição do DNA (desoxirribose) e 
RNA (ribose). 
A fórmula geral de um carboidrato 
é representada por CnH2nOn, isto é, 
apresenta em sua composição carbono, 
hidrogênio (o dobro) e oxigênio. 
Os carboidratos são muito solúveis 
em água por possuir uma grande 
quantidade de hidroxila (OH-), por isso, 
conseguem fazer muitas pontes de 
hidrogênio com a água. 
Classificações 
De acordo com a estrutura: 
Os carboidratos podem ser 
classificados de acordo com a sua estrutura 
em: aldeídos e cetoses. 
 Quando o grupo carbonil está na 
extremidade da cadeia de carbonos (isto 
é, em um grupo aldeído), o 
monossacarídeo é uma aldose; quando o 
grupo carbonil está em qualquer outra 
posição (em um grupo cetose), o 
monossacarídeo é uma cetose. 
De acordo com o seu tamanho: 
• Monossacarídeos; 
• Dissacarídeos; 
• Oligossacarídeos; 
• Polissacarídeos. 
De acordo com a sua isomeria: 
Os carboidratos podem ser 
separados em D isômeros e L isômeros. 
Quando o grupo hidroxila do carbono de 
referência está à direita (dextro) em uma 
fórmula de projeção que apresenta o 
carbono do carbonil no topo, o açúcar é o 
isômero D; quando está à esquerda 
(levo), é isômero L. Em sua maioria as 
hexoses dos organismos vivos são isômeros 
D. 
De acordo com a resposta glicêmica: 
Entende-se por resposta glicêmica, 
a velocidade na qual o açúcar chega no 
sangue. Portadores de diabetes ao 
consumir alimentos, ricos em carboidratos 
 
devem dar preferência a aqueles com baixa 
resposta glicêmica. 
 
Monossacarídeos 
Os monossacarídeos são glicídios 
com apenas um sacarídeo. São mais 
difíceis de serem encontrados 
(isoladamente) nos alimentos, não precisam 
ser quebrados para serem absorvidos e 
possuem muita hidroxila. 
É o mais simples dos carboidratos, 
possui apenas uma cadeia carbônica. 
Podendo ser do tipo cetonas ou aldeídos 
com dois ou mais grupos hidroxila. Os 
monossacarídeos de seis carbonos, glicose 
e frutose, têm cinco grupos hidroxila. 
 Monossacarídeos com quatro, cinco, 
seis e sete átomos de carbono no esqueleto 
são chamados, respectivamente, de tetroses, 
pentoses, hexoses e heptoses. Existem 
aldoses e cetoses para cada um desses 
comprimentos de cadeia. 
Os monossacarídeos são: 
• Galactose (presente no leite); 
• Glicose (está presente em quase todos 
os carboidratos – a quebra da glicose 
é a principal forma de ganho energético 
entre os açúcares); 
• Frutose (presente nas frutas – tem 
caráter muito doce) são hexoses porque 
possuem seis carbonos, ribose e desóxi-
ribose são pentoses porque possuem 5 
carbonos; 
• Ribose e desoxirribose (presentes no 
RNA e DNA, respectivamente) 
 A diferença entre a ribose e a 
desoxirribose é que a desoxirribose tem 
menos uma hidroxila em relação a ribose, 
tornando-a mais estável. 
 
 
 
 
 
Moléculas: 
 
Índice X carga glicêmica 
Carga – quantidade de açúcar; 
Índice – velocidade que chega ao sangue. 
 
Nos ambientes aquosos, como os 
carboidratos são muito solúveis em água, 
eles irão interagir com a água e, por isso, é 
comum encontrá-los em formas cíclicas 
(fechadas). No organismo, os 
monossacarídeos não estão abertos, estão 
em forma de anéis piranos ou furanos. As 
enzimas presentes no nosso organismo só 
reconhecem os carboidratos no seu 
formato fechado. 
Somente os monossacarídeos 
conseguem chegar no nosso organismo, 
existem enzimas que quebram dissacarídeos, 
oligossacarídeos e polissacarídeos em 
monossacarídeos para que o carboidrato 
realize a sua função no organismo. 
Dissacarídeos 
É a união de monossacarídeos por 
ligação glicosídica. A ligação glicosídica é 
a ligação covalente existente entre dois 
monossacarídeos. 
A ligação entre dois carboidratos 
resulta em uma molécula de água, assim, 
é uma reação de hidrólise. No caso 
abaixo, a ligação aconteceu entre o 
carbono 1 da primeira glicose e o carbono 
4 da segunda glicose. 
 
O termo alfa e beta refere-se a como 
a hidroxila irá se comportar após o 
fechamento da molécula de 
monossacarídeo.  hidroxila para baixo e 
β hidroxila para cima. 
 
 
 
 
 
 
Tipos de dissacarídeos: 
• Sacarose: 
É o açúcar utilizado em casa. 
Fornece muita energia. Extraído da cana-
de-açúcar e as vezes da 
beterraba. A composição da sacarose é 
glicose + frutose. 
 
Sacarase é a enzima que quebra a 
sacarose em glicose e frutose, os produtos 
que serão utilizados pelo organismo. A 
sacarose é um carboidrato de rápida 
resposta glicêmica. 
 
• Açúcar invertido ou xarope de milho: 
 
 
No açúcar invertido, a sacarose 
sofre uma quebra pela enzima específica 
ou pelo calor que degrada o açúcar nas 
suas unidades monoméricas, nela há uma 
maior quantidade de glicose e frutose 
isoladas. Basicamente, não precisa passar 
pelo processo digestivo. Alimentos com 
açúcar invertido são muito doces, assim, a 
indústria economiza ao fazer o uso desse 
açúcar (o mel de abelha é um exemplo). 
 
• Lactose: 
 Presente no leite e nos seus derivados 
de origem animal ou no leite materno, nos 
mamíferos no geral. Os leites de origem 
vegetal não são considerados leites, são 
extratos oriundos dos vegetais, portanto, 
não possuem lactose. É formado de 
galactose e glicose. A lactose é quebrada 
nas suas unidades monossacarídeos pela 
enzima lactase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Maltose: 
Geralmente vem do amido, molécula 
maior que se encontra quebrada em 
maltose. A maltose é formada por glicose 
mais glicose. Encontrada na cerveja, por 
exemplo. A enzima que quebra a maltose 
nos seus monossacarídeos é a maltase. 
 
 
• Isomaltulose: 
Nome comercial Palatinose®. 
Converte a sacarose em glicose e 
frutose, por mudar a posição de ligação 
dos carbonos que era 1-2 (na sacarose) 
e fica 1-6. Essa mudança cria um açúcar 
de baixa resposta glicêmica, ou seja, que 
demora a chegar no sangue, diferente da 
sacarose. 
 
 
Oligossacarídeos 
 São carboidratos complexos. 
 Quando existem poucos 
monossacarídeos (3 a 20 moléculas) 
unidas por ligações glicosídicas, dizemos 
que este composto é um oligossacarídeo, e 
a ligação é formada entre as hidroxilas (OH-
) presentes em duas moléculas de 
monossacarídeos, ocorrendo a eliminação 
de uma molécula de água. 
Tipos de oligossacarídeos: 
• Maltodextrina: 
Fornece energia rapidamente 
porque as suas unidades de glicoses são 
pequenas/simples (2 a 20 glicoses). É um 
produto hidrolisado parcialmente do 
amido. As suas ligações são do tipo 1-4. 
São encontrados no milho, batata, 
suplementos alimentares. Possui um alto 
índice glicêmico. A maltodextrina é 
quebrada pela dextrinase. 
 
 
 
 
 
• Carboidratos complexos ou 
fermentáveis: 
 São carboidratos que se o indivíduo 
não utiliza corretamente/não metaboliza, 
as bactérias da microbiótica intestinal, 
irão metabolizar, o que acabará por 
produzir gases e ácidos. Ex.: as leguminosas 
– grão de bico, ervilha, amendoim, feijões. A 
rafinose e estaquinose são exemplos. 
 
• Rafinose: 
Está presente em leguminosas, é o 
trissacarídeo formado de galactose, 
glicose e frutose. Não entra nos cálculos 
de carboidratos que fornecem energia. 
Geralmente não o digerimos muito bem e as 
bactérias acabam por fermentá-los, 
produzindo gás carbônico e metano. 
 
• Estaquiose: 
 Também está presente nas 
leguminosos. São compostos por duas 
galactoses, uma glicose e uma frutose. 
Não entra nos cálculos de carboidratos 
que fornecem energia. Geralmente não o 
digerimosmuito bem e as bactérias acabam 
por fermentá-los, produzindo gás carbônico 
e metano. 
 
 
 
Polissacarídeos 
Os polissacarídeos são os 
carboidratos que, por processo de hidrolise, 
produzem muitos monossacarídeos, sendo o 
polissacarídeo de maior importância aquele 
formado por unidades repetidas de glicose. 
São os principais fornecedores de 
energia. Os polissacarídeos podem ser de 
energia e estrutural. 
Polissacarídeos energéticos: grandes, são 
absorvidos e geram energia. 
• Amido: 
 Carboidrato que os vegetais 
utilizam como fonte de reserva energética 
- uma fonte exógena de carboidrato para 
o organismo humano. 
 O amido é feito exclusivamente de 
glicoses, sendo assim uma união de várias 
maltoses. As glicoses estão ligadas por 
ligações 1-4 formando as cadeias 
lineares (amilose), há também ligações 1-
6 que são pontos de ramificações 
(amilopectina). 
 A amilase é a enzima que digere o 
amido, quebrando as ligações  1-4. A 
amilopectinase quebra as ligações 1-6. 
 
• Glicogênio: 
 Produzido pelos animais e fungos 
como reserva energética em estágio bem 
alimentado (anabolismo) - uma fonte 
endógena de carboidrato para o 
organismo humano. 
O glicogênio é feito exclusivamente 
de glicoses. As glicoses estão ligadas por 
ligações 1-4 formando as cadeias 
lineares, há também ligações 1-6 que 
são pontos de ramificações. O glicogênio 
é muito ramificado, por isso, é mais fácil de 
ser quebrado – quanto mais ramificado, 
mais fácil de ser quebrado. Existem enzimas 
específicas que degradam o glicogênio. 
Existe dois tipos de glicogênio: o 
hepático e o muscular, na verdade, são os 
dois locais que o glicogênio é armazenado 
no organismo e, são, portanto, utilizados 
para funções diferentes. 
O glicogênio muscular fornece 
glicose para o musculo exclusivamente, o 
músculo não consegue distribuir o 
glicogênio para o resto do corpo. 
FODMAPs – Carboidratos que não são digeridos 
adequadamente pelo organismo e as bactérias 
fermentam-o. 
 
Há um limite na quantidade de glicogênio 
que pode ser armazenada, se passar disso, o 
organismo irá reter muita água. 
 
 
 O fígado armazena glicogênio de 
uma função mais sistêmica, uma vez que 
ele consegue fornecer para o restante do 
corpo. 
Na alimentação, guarda-se 
glicogênio, quando o indivíduo está com 
fome, ele utiliza o glicogênio estocado para 
fornecer energia (catabolismo). 
 
Polissacarídeos estruturais: são polímeros de 
carboidratos que formam a parede celular 
dos vegetais e de alguns fundos. 
• Celulose: 
Forma a parede celular dos 
vegetais. É formada exclusivamente de 
glicose, com ligação β 1-4, formando uma 
linha reta, não há enzimas no organismo 
humano capazes de degradar celuloses, 
porque não possuímos enzimas capazes 
de quebrar ligações β 1-4, porém há nos 
fungos e nos bovinos, por exemplo. Nos 
humanos, atua como fibras, não são 
digeríveis e são eliminados nas fezes. 
 
 
 
 
 
 
• Quitina: 
Forma a parede celular dos fungos 
e o exoesqueleto de invertebrados. É 
formado exclusivamente por glicoses com 
um grupo amina a mais unidos por 
ligações β 1-4, portanto, não conseguimos 
digeri-los.