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Carboidratos • DEFINIÇÃO, FUNÇÃO E CONCEITOS: Os carboidratos também são chamados de açúcares, glicídios ou hidratos de carbono, e possuem normalmente em sua composição átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, na fórmula empírica (CH2O)n, mas podem possuir outros elementos como nitrogênio, fósforo e enxofre em sua molécula. São as biomoléculas mais abundantes no planeta → são produtos da fotossíntese. Possuem função energética - sendo armazenado como amido nas plantas e como glicogênio nos animais; função estrutural - parede celular, exoesqueleto; formação dos ácidos nucleicos - ex. glicoproteínas → DNA e RNA. Os carboidratos são, em sua grande maioria, polares hidrofílicos, porém alguns polissacarídeos são hidrofóbicos apolares. São incolores, sólidos, cristalinos, naturalmente solúveis em água e a maioria possui sabor doce; no corpo, são importantes substratos energéticos para a contração muscular durante o exercício prolongado realizado sob intensidade moderada. Exemplos de alimentos ricos em carboidratos: aveia, batata- doce, banana, feijão, grão de bico etc. Estes alimentos, são digeridos e transformados em glicose, gerando energia para nosso corpo e o que sobra é armazenada em forma de glicogênio ou estocada como gordura no tecido adiposo. - Os carboidratos podem ser classificados pelo número de monômeros presentes em sua estrutura, e podem ser divididos em: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. A palavra "sacarídeo" é derivada do grego 'sakcharon', que significa "açúcar". • MONOSSACARÍDEOS: - São os carboidratos mais simples; - Possuem entre 2 e 7 carbonos; ∟ Quanto ao número de carbono: triose, tetrose, pentose e hexose; - Não sofrem hidrólise, já é a unidade mínima de um composto. - Fazem ligações glicosídicas → frutose, glicose e galactose; PRINCIPAIS TIPOS DE MONOSSACARÍDEOS: ∟ Frutose: Presente na maioria das frutas e também no mel; Sua principal função é fornecer energia para o corpo humano. ∟ Glicose: Também possui função energética e pode ser encontrado no mel e nas frutas; ∟ Galactose: Presente na lactose (açúcar do leite), também fornece energia para o corpo humano; ∟ Ribose: Compõem a estrutura do RNA (ácido ribonucleico); A glicose é o monossacarídeos mais conhecido. ESTRUTURA: Aldoses e cetoses: aldeídos e cetona ligado a uma hidroxila (OH) • OLIGOSSACARÍDEOS: - Quando possui apenas dois monômeros em sua composição, podem ser chamados de dissacarídeos; - Possuem entre 2 a 20 monossacarídeos; - Eles se ligam por ligações chamadas glicosídicas → sacarose, maltose e lactose; PRINCIPAIS TIPOS DE OLIGOSSACARÍDEOS: ∟ Sacarose: É formada pela soma dos monossacarídeos frutose e glicose. A sacarose possui um tipo de função energética, e está presente nos vegetais, especialmente na cana de açúcar; ∟ Lactose: É constituída pela soma entre os monossacarídeos glicose e galactose. A lactose também possui função energética e pode ser facilmente encontrada no leite; ∟ Maltose: É soma de uma molécula de glicose com outra glicose. A maltose possui função energética e pode ser encontrada principalmente nos vegetais. Em algumas literaturas, encontramos os oligossacarídeos e os dissacarídeos em classificações distintas. • POLISSACARÍDEOS: - Polissacarídeos, ou glicanos, são carboidratos formados a partir da polimerização de vários outros açúcares menores, ou seja, são cadeias orgânicas de monossacarídeos, em formato linear ou ramificado, podendo ter diversos tamanhos; - São polímeros de médio ou de alto peso molecular; .- Um polissacarídeo se difere pelo tamanho da sua cadeia, pelos tipos de unidades que o compõem e pelo tipo de ligações entre elas; - São formados pela união de 20 ou mais monossacarídeos - alguns podem possuir centenas ou milhares de unidades; - A formação dos polissacarídeos não é programada; - Podem ter cadeias lineares (celulose) ou ramificadas (glicogênio); PRINCIPAIS TIPOS DE POLISSACARÍDEOS: ∟ Celulose: A celulose está presente principalmente nos vegetais, atuando na formação da parede celular das plantas. Quando ingerimos vegetais (folhas, legumes, frutas etc.), nosso organismo é capaz de fazer a digestão da celulose. → possui estrutura fibrosa, rígida, insolúvel em água. ∟ Amido: O amido é um polissacarídeo presente em inúmeras espécies de vegetais. Ele também é importante para nosso organismo, atuando como reserva de energia. Pode-se encontrar grandes quantidades de amido no milho, trigo, batata, arroz, mandioca e cenoura. ∟ Quitina: A quitina é um polissacarídeo encontrado no exoesqueleto de animais artrópodes e nas paredes das células de fungos. ∟ Glicogênio: Está presente nos animais e nos fungos. Nos seres humanos o armazenamento e a síntese do glicogênio ocorrem no fígado e nos músculos. CLASSIFICAÇÃO DOS POLISSACARÍDEOS: Os polissacarídeos podem ser classificados em Homopolissacarídeos ou Heteropolissacarídeos, ramificados ou não-ramificados, podendo ser glicídios estruturais ou de reserva; - Homopolissacarídeos: Uma molécula composta por monômeros da mesma espécie - ramificado ou linear. Exemplo: celulose, composta por unidades de glicose. - Heteropolissacarídeos: Uma molécula de carboidrato composta por diferentes tipos de monossacarídeos, ramificado ou linear. Exemplo: peptidoglicano. • ESTRUTURAS E PROPRIEDADES QUÍMICAS: - Centro Quiral: Um centro quiral consiste num átomo que se encontra ligado a quatro átomos ou grupos atômicos diferentes. A maioria dos açúcares possui pelo menos um centro quiral, e o número de centros aumenta à medida que cresce a cadeia de açúcares. - Estereoisômeros: São isômeros (mesma fórmula molecular) que se diferem na fórmula estereoquímica. Pode-se existir mais de 1 carbono quiral, o que resulta em 2 tipos de estereoisômeros: enantiômero e diastereoisômeros. - Enantiômero: Também chamados de isômeros ópticos; são estereoisômeros com duas imagens espelhadas que não podem ser sobrepostas uma na outra. ∟ A forma enantiomérica dos compostos pode ser analisada pela projeção de Fischer. Pode-se observar que a forma dextrorrotatória (D) é o enantiômero R e a forma levorrotatória (L) é o enantiômetro S, normalmente os açúcares apresentam configuração D. ∟ Se o grupo OH ligado ao carbono assimétrico mais abaixo (carbono que é o segundo de baixo para cima) estiver à direita, a substância é um açúcar da série D. Se o grupo OH estiver à esquerda, então a substância é um açúcar da série. ∟ Quando um enantiômero difere do outro pela inversão de um centro quiral, são chamados de epímeros. ∟ Ex. D-Glucose, D-Galactose, D-Manose, L-Ribose; A forma mais encontrada nas moléculas são as estruturas D. - Diastereoisômeros: Também conhecido como diasterómeros, são estereoisômeros que não são imagens espelhadas e possuem propriedades diferentes (pontos de fusão, ponto de ebulição, solubilidade etc.) ∟ são primeiramente encontradas nas tetroses. - Epímeros: Dois diastereoisômeros que diferem apenas em um carbono quiral, ou seja, na configuração ao redor de um átomo de carbono são chamados de epímeros. Ex. D-galactose, D-Manose e D-glicose. Anômeros: Um anômero é um dos dois estereoisômeros de um sacarídeo cíclico, que diferem apenas na configuração do carbono hemiacetal, também chamado de carbono anomérico. - Os anômeros são classificados em Alfa ou Beta - para fazer tal classificação basta fazer um traço paralelo ao meio da cadeia cíclica, caso o hidrogênio fique para cima é alfa, caso fique para baixo do traço é beta.
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