Carboidratos: Funções e Classificação

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Carboidratos
Bioquímica
• Outras denominações:
- Hidratos de carbono
- Glicídios, glícides ou glucídios
- Açúcares
• Ocorrência e funções gerais: São
amplamente distribuídos nas plantas e
nos animais, onde desempenham funções
estruturais e metabólicas.
Funções
• Principal forma de combustível celular
(fonte): a degradação dessas substâncias
até CO2 e H2O representa a mais
importante via de fornecimento de energia
para o organismo (glicose e frutose);
*cada grama de carboidrato fornece 4kcal.
• Importante forma de armazenamento de
energia (reserva):
Vegetais (amido) e Animais (glicogênio);
• Após uma refeição rica em carboidratos,
a glicose é armazenada especialmente no
fígado e músculos - GLICOGÊNIO;
• São elementos estruturais de paredes
celulares de bactérias e vegetais;
Componentes da membranas biológicas:
glicoproteínas, glicolipídeos
• Funcionam como elementos de
sustentação e estrutura para vários
organismos: celulose, ácido hialurônico,
quitina;
Ácido hialurônico: estética, artrose
• Como elementos de defesa: heparina,
mucoproteínas, imunoglobulinas;
• Estrutural: Ribose e desoxirribose: DNA
e RNA;
• Funcionam como fonte de carbono para
biossíntese de ácidos graxos, colesterol,
aminoácidos;
• As células cerebrais normalmente só
usam para fins de energia a GLICOSE;
• Os níveis de glicemia efetivamente
caem: choque hipoglicêmico (irritabilidade
nervosa progressiva que leva a
desfalecimento, convulsões e até coma);
Composição
Os carboidratos são formados por C, H e
O.
Fórmula geral: 𝐶
𝑛 
𝐻
2𝑛 
𝑂
𝑛
𝑛 ≥ 3
Classificação (quanto ao
número de monômeros)
→ Monossacarídeos: glicose, frutose,
galactose.
→ Dissacarídeos: sacarose, lactose e
maltose.
→ Oligossacarídeos: glicoproteínas,
glicocálice.
→ Polissacarídeos: amido, glicogênio.
Monossacarídeos
→ São açúcares fundamentais;
Fórmula geral:𝐶
𝑛 
𝐻
2𝑛 
𝑂
𝑛
Propriedades:
• solúveis em água e insolúveis em
solventes orgânicos
• brancos e cristalinos
• maioria com sabor doce
• estão ligados à produção energética.
→ O nome genérico do monossacarídeo
é dado baseado no número de carbonos +
a terminação “ose”.
• 3 carbonos – trioses
• 4 carbonos – tetroses
• 5 carbonos – pentoses
• 6 carbonos – hexoses
• 7 carbonos – heptoses
Podem ser classificados ainda como
aldoses ou cetoses.
→ Os mais importantes:
• Glicose : é a forma de açúcar que circula
no sangue e se oxida para fornecer
energia.
• Frutose : é o açúcar das frutas.
• Galactose: faz parte da lactose, o açúcar
do leite.
• Ribose e Desoxirribose: DNA e RNA.
Dissacarídeos
→ São cadeias orgânicas constituídas
por duas unidades de monossacarídeos
unidos por uma ligação glicosídica.
Oligossacarídeos
→ São açúcares complexos que têm de
3 a 10 unidades de monossacarídeos.
Ex: glicoproteínas, glicocálice.
Polissacarídeos
• São sintetizados a partir da junção de
centenas de monossacarídeos através da
condensação e formação de ligações
glicosídicas;
• Apresentam importante papel estrutural
e/ou como reserva energética em muitos
organismos;
• Os polissacarídeos mais comuns são
todos polímeros da glicose: amido,
glicogênio, celulose e a quitina
(polissacarídeo modificado);
• O Amido é um polímero da α-Glicose e a
Celulose é polímero da β-Glicose;
• A posição das ligações e a conformação
das moléculas são importantes na
estrutura e na função dos polissacarídeos;
→ Homopolissacarídeos contém apenas
um único tipo de monômero.
→ Heteropolissacarídeos contêm dois ou
mais tipos diferentes.
→ Os homopolissacarídeos são
utilizados como reservas de combustível
(armazenamento energético).
Os polissacarídeos de armazenamento
mais importantes são:
• o amido em células vegetais;
• o glicogênio em células animais;
Amido
• É a mais importante reserva energética
das plantas
• é composto por centenas de
monômeros α-Glicose que formam
ligações glicosídicas “1 – 4”:
Há duas formas comuns de amido:
- Amilose: formada por milhares de
monômeros de glicose e não apresenta
ramificações.
- Amilopectina: polímero de Glicose que
apresenta ramificações. Estas
ramificações são formadas em pontos
onde os monômeros de glicose formam
ligações do tipo “1 – 6”
Celulose
• É o principal componente da Parede
Celular das células vegetais e o composto
orgânico mais abundante no planeta.
• As plantas produzem cerca de 100
bilhões de toneladas de celulose a cada
ano.
• As ligações glicosídicas (1 – 4) da
β-Glicose proporcionam a formação de
longas cadeias lineares na molécula de
celulose:
→ A celulose não é digestível para a
maioria dos organismos. Poucos
organismos possuem as enzimas
necessárias para quebrar esta molécula.
→ Decompositores, como algumas
espécies de Bactérias e Fungos
apresentam enzimas necessárias para
sua digestão.
→ Os animais não possuem as enzimas
celulases, que são encontradas em
bactérias, incluindo as que habitam o trato
digestivo dos animais de pasto, como
gados e cavalos.
→ Cupins também se beneficiam das
capacidades digestivas de bactérias, as
quais habitam o protozoário que vive no
intestino destes insetos.
Celulose → Fibra
• A celulose e compostos relacionados
formam a maior parte do que chamamos
de fibras.
• As Fibras são essenciais para a
otimização das funções intestinais.
• Grãos inteiros, vegetais e frutos inteiros
são boas fontes de fibras.
Quitina
• A quitina é um homopolissacarídeo
linear composto por resíduos
N-acetilglucosamina unidos por ligação β
• Não pode ser digerida por vertebrados
• A quitina é o componente principal do
exoesqueleto de cerca de um milhão de
espécies de artrópodes (insetos, lagostas,
caranguejos) e é provavelmente o
segundo polissacarídeo mais abundante,
depois da celulose, na natureza.