Carboidratos: Fonte de Energia e Funções Biológicas

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Ana Luiza Basso - Medicina Univates 2026/B – Bases Fisiológicas e Bioquímicas I – Bioquímica I
Carboidratos
-Carboidratos= sacarídeos/hidratos de carbono.
-CHO; fórmula geral: Cn (H2O)n.
-São Hidratos de Carbono (carbonos hidratados); para cada molécula de carbono tem molécula água.
-Unidade básica= monossacarídeo.
-Encontrados em grãos, frutas e tubérculos; alguns são formados na fotossíntese de plantas e bactérias.
-Fonte de grande rendimento energético (formam a base da pirâmide alimentar, mas participam de toda ela).
conceitos
*Quimicamente: poli-hidróxi-cetonas ou poli-hidróxi-aldeídos = cetonas ou aldeídos com grupos hidroxila (OH)
- compostos orgânicos, com pelo menos, 3 carbonos; onde todos os carbonos possuem uma hidroxila exceto:
* carbonila primária (grupamento aldeídico) ou
* carbonila secundária (grupamento cetônico)- ligado a outro carbono
Obs.:- cetonas: quando ambos os grupos ligados a carbonila (C=O) são átomos de carbono
- aldeído: um carbono e um hidrogênio ligado a carbonila (C=O)
classificação
monossacarídeos:
-Molécula de açúcar simples
oligossacarídeos:
-Poucos monossacarídeos (2-10) ligados.
-Se 2= dissacarídeo, se 3=trissacarídeo.
polissacarídeos:
-Muitos (mais de 10) monossacarídeos ligados (é o que armazenamos no corpo como fonte energética).
Ex. Glicogênio em animais; amido e celulose em vegetais.
funções
principal fonte de energia
-A glicose é a principal fonte de energia para o cérebro em condições normais (sua ausência causa danos irreversíveis ao cérebro).
-Glicose fica armazenada sob forma de glicogênio nos músculos, fígado e sangue.
-Doenças associadas ao metabolismo de carboidratos: Diabetes mellitus, Galactosemia (níveis elevados de galactose no sangue devido à falta da enzima galactose-1-fosfato uridiltransferase) e Intolerância à lactose (falta da enzima lactase).
componentes estruturais essenciais 
-Para várias classes de organismos
reconhecimento celular e imune
-Muitos vírus têm a capacidade de se ligar à oligossacarídeos e, a partir disso, fazer seu processo infeccioso.
-Linfócitos (células de proteção) se ligam às nossas células para verificar se estão normais, a partir de oligossacarídeos de membrana.
são economizadores de proteínas e regulam o metabolismo de lipídios
-Proteínas também são fonte de energia, porém, enquanto houver carboidrato a ser degradado, as proteínas musculares serão mantidas.
eliminação de toxinas
-O ácido glicurônico (metabólico da glicose) tem a capacidade de se juntar com toxinas químicas e bactérias, convertendo-as numa forma que podem ser eliminadas do organismo.
auxiliam o peristaltismo e a excreção
-Fibras são carboidratos indigeríveis (não fornecem energia e as enzimas não conseguem quebra-las), portanto, absorvem água, aumentam a massa do bolo fecal, facilitando o peristaltismo e a eliminação do bolo fecal (facilitam a evacuação).
Constituintes dos ácidos nucleicos (dna e rna) e dos galactosideos (presentes no Sistema nervoso).
monossacarídeos-oses
-Mais simples=unidade básica.
-3 a 7 carbonos em suas estruturas.
-Proporção entre os átomos de C e os átomos de hidrogênio (1 C para cada 2 H e 1 O). 
-São classificados conforme:
	*A natureza química de seus grupos carbonila (se aldeído= aldose e se cetona=cetose)
	*Número de átomos de C: tetrose, pentose, hexose.
Obs. Combinação desses termos: Ex. aldeído + 6 C =aldoexose (se alterar a posição dos componentes altera a molécula).
-Todos são sólidos, cristalinos, solúveis em água e insolúveis em solventes; possuem sabor adocicado.
-Exemplos de hexoses: GLICOSE, MANOSE, FRUTOSE, GALACTOSE.
GLICOSE
-Frutas, mel, xarope de milho, açúcar de milho, raízes.
-Conhecida como DEXTROSE.
-Principal fonte de energia do cérebro.
-3/5 da doçura da sacarose.
-Forma de açúcar presente na corrente sanguínea (precisa estar livre no sangue para fornecer energia ao cérebro).
-Formada nos processos digestivos a partir de polissacarídeo mais complexos.
-A partir da glicose se obtém SORBITOL (álcool derivado da redução da glicose). É usado em alimentos dietéticos (por ter menos calorias).
manose
-Não existe livre na natureza.
-Sua redução gera o álcool MANITOL (diuréticos, dietéticos), que é base para o edulcorante (adoçante).
-Função farmacêutica do manitol: diurese/diurético, previne a falência renal e reduz a pressão intracraniana.
frutose
- presente nas frutas e no mel
- mais doce dos monossacarídeos
- obtido também a partir de grãos
- cetohexose (cetona com 6 carbonos)
galactose
- não tem livre na natureza
-obtida através da degradação da lactose nos processos digestivos
-encontrada no SN ou unida à glicose, formando lactose
-comum em recém-nascidos não terem a galactase, portanto, não digerem a galactose (Galactosemia).
estereoquímica: definições
isomeria
-É quando diferentes compostos possuem a mesma fórmula molecular, mas com estruturas diferentes. Ex. Glicose, frutose e galactose = C6H12O6.
*Enantiômeros: duas moléculas são imagens espelhadas uma da outra.
Obs. Compostos que não se sobrepõem são quimicamente diferentes.
Em seres humanos, a maioria dos açúcares está na forma D-açúcares.
*Diastereoisômeros: são moléculas que NÃO são imagem espelhada uma da outra (podem ter a mesma composição, mas são diferentes).
*Quiralidade: descreve um objeto que não se sobrepõe à sua imagem espelhada.
	Carbono Quiral (assimétrico/estereogênico): átomo de C ligado a 4 átomos ou grupos diferentes.
o gliceraldeído
-É o carboidrato mais simples encontrado.
-Apresenta dois Enantiômeros: D e L.
enantiômeros do gliceraldeído
-Carbonila (C=O) deve estar no topo da molécula.
-Se a Hidroxila (OH) estiver no C quiral de maior número, então:
	*OH na direita: D-gliceraldeído
	*OH na esquerda: L-gliceraldeído
formação de hemiacetais
-Em soluções aquosas com pH neutro menos do que 0,1% das moléculas de carboidratos possuem um grupo aldeído livre.
-Certos grupos OH da molécula de carboidrato tendem a reagir com o grupo carbonila de aldeído ou cetona originando estruturas cíclicas denominadas hemiacetal e hemicetal.
outros derivados de açúcares com importância biológica
desoxi-açúcares
amino-açúcares
-1 ou + grupos OH do anel substituídos por um grupo amino, frequentemente acetilado. D-glicosamina e d-galactosamina são componentes de vários polissacarídeos biologicamente importantes.
-O derivado amino-açúcar ácido N-acetilmurâmico, constituído por N-acetil-D-glicosamina em uma ligação éster com ácido D-láctico, é um componente proeminente das paredes das células bacterianas. 
-Ácido N-acetilneuramínico, derivado da N-acetilmanosamina e do ácido pirúvico, é um importante constituinte de glicoproteínas e glicolipídios. 
Obs. O ácido N-acetilneuramínico e seus derivados são muito citados como ácidos siálicos.