carboidratos

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Bioquímica
Carboidratos 
· Moléculas orgânicas mais abundantes na face da terra.
· Hidratos de carbono, glicídios, oses, sacarídeos ou açúcares.
· Sacarídeo, do grego sakcharon = açúcar
· Fórmula geral: 
Hidratos de Carbono
· Alguns podem conter N, P ou S!
Funções
· Fonte de energia na dieta da maioria dos organismos
· Armazenamento de energia
· Componentes da membrana celular
· Componentes dos nucleotídeos
· Componentes estruturais de muitos organismos:
Exoesqueleto de artrópodes
Parede celular das células vegetais
Introdução
· Compostos extremamente abundantes na natureza
· Produzidos pelos vegetais
· Amplamente consumidos na dieta humana
· Compostos de átomos de C, O e H
· Correspondem ≈ entre 50% e 60% das necessidades energéticas
· Unidades básicas – Monossacarídeos
Monossacarídeos
· Componentes básicos dos Di e Polissacarídeos.
· Podem ter 3 a 6 átomos de carbono.
· Todos os outros HC devem ser digeridos até monossacarídeos para serem absorvidos.
Classificação dos Monossacarídeos 
· Localização do grupo carbonila:
· Número de Carbonos:
Classificação dos Carboidratos
· Quanto ao Grau de Polimerização:
1. Monossacarídeos
3 a 6 átomos de carbono, formando uma única unidade.
2. Dissacarídeos
Formados pela ligação glicosídica entre duas hexoses. Precisam ser digeridos
para serem absorvidos (sacarose | lactose | maltose)
3. Oligossacarídeos
Pequenas cadeias de monossacarídeos | 2 a 10
(Maltodextrina | Inulina | Oligofrutose | Estaquiose)
4. Polissacarídeos 
Carboidratos complexos 
Longas cadeias de monossacarídeos
(Amido | Pectina | Celulose | Glicogênio)
· Quanto a Digestibilidade:
1. Digeríveis 
Capazes de sofrer degradação pelas enzimas humanas
(AMIDO | SACAROSE | LACTOSE | MALTOSE)
2. Parcialmente Digeríveis
Não sofrem digestão no intestino delgado
(AMIDO RESISTENTE)
3. Indigeríveis
Incapazes de sofrer degradação pelas enzimas humanas; podem sofrer fermentação
(FIBRAS ALIMENTARES)
Carboidratos na Alimentação
Consumo aproximado:
· Amido (60%)
• Arroz
• Inhame
• Mandioca
• Milho
• Trigo
• Batata
· Sacarose (30%)
• Cana-de-açúcar
• Beterraba
· Lactose (10%)
• Leite
• Derivados do leite
· FIBRAS
• Vegetais folhosos
• Legumes
• Verduras
• Cereais integrais
Digestão 
Absorção
A absorção dos monossacarídeos resultantes da digestão, ou seja, seu transporte do lúmen até a circulação, ocorre de duas maneiras:
1) Co-transporte de sódio e glicose
2) Difusão facilitada
➢ SGLT1 das células epiteliais absortivas transportam Glicose e Galactose + Sódio
➢ Contra o gradiente de concentração
➢ Dependente de sódio e energia
➢ Troca de sódio por potássio para dentro da célula
➢ Família de proteínas localizadas na membrana celular (GLUTs)
Distribuição, Armazenamento , Mobilização
· Glicose ! Principal fonte de energia para as células.
Sendo assim, após o período absortivo, deve ser rapidamente distribuída!
Fibras Alimentares
· Efeitos: 
1. Na velocidade de esvaziamento gástrico e capacidade de absorção
Goma-guar | 15g a 21g /dia | Redução de CT e TG
Aveia | 9g /dia | Redução de LDL-c e CT
Pectina | 10g a 15g /dia | Redução de CT (excreção de sais biliares)
Psyllium | 10,2g/dia | Redução de CT e LDL-c
2. Na capacidade de fermentação
Fermentação pela flora intestinal
Crescimento de bactérias benéficas
Produção de AGCC – Contribuição Energética (1,5 a 2,5 kcal/g)
3. Laxativo
Fibras + Água + Exercício Físico
Classificação
Quanto ao número de subunidades:
· São substâncias cristalinas, solúveis em água e adocicadas
▪Monossacarídeos (mono = um)
▪Dissacarídeos (2 monossacarídeos)
▪Oligossacarídeos (até 12 monossacarídeos) 
· São insípidos, pouco solúveis / insolúveis e amorfos
▪Polissacarídeos (mais de 12 monossacarídeos)
Monossacarídeos 
· Açúcares mais simples
· São os monômeros a partir dos quais são formados os outros grupos de carboidratos
· Podem ser classificados de acordo com:
▪Grupo funcional
▪Número de carbonos
· Grupo Funcional
Podem ser aldeídos (aldoses) ou cetonas
(cetoses).
· De acordo com o número de átomos de carbono que contêm:
▪ 3 carbonos: trioses
▪ 4 carbonos: tetroses
▪ 5 carbonos: pentoses
▪ 6 carbonos: hexoses
· Os monossacarídeos mais simples são as duas trioses:
▪Gliceraldeído e Diidroxiacetona
· Os monossacarídeos mais comuns na natureza são a glicose, a frutose e a galactose.
Glicose
· Açúcar presente no sangue
· Única fonte de energia para alguns tecidos de mamíferos e tipos celulares (hemácias, medula renal e cérebro)
 D-Glicose
Origem: 
· Dieta
· Glicogênio (fígado e músculo)
· Gliconeogênese
Frutose
· Encontrados nas frutas, no mel
· Do latim fructus = fruta
 D-Frutose
Galactose
· Encontrada no leite
· Componente da lactose
· Também conhecida como "açúcar do cérebro", presente nas membranas celulares do tecido nervoso.
 D-Galactose
· As pentoses ribose e desoxirribose são componentes dos nucleotídeos e dos ácidos.
· Forma Cíclica:
Em soluções aquosas, os
monossacarídeos com 5 ou mais
átomos de carbono ocorrem
como estruturas cíclicas (anel).
Ligação Glicosídica
Os monossacarídeos se unem através de ligações covalentes chamadas de ligações glicosídicas
Ocorre principalmente nas formas:
· α-1,4: ligação para abaixo do plano dos anéis ligando o C1 de um monossacarídeo com o C4 do outro monossacarídeo.
· β-1,4: ligação acima do plano dos anéis ligando C1 de um monossacarídeo com o C4 do outro
Qual a diferença entre um carbono quiral e carbono assimétrico?
Carbono Quiral
· Um carbono que faça ligação simples e que tenha os quatro ligantes diferentes.
· Carbono Quiral (C*)
· Também chamado de carbono assimétrico ou quiral ou estereocentro.
Dissacarídeos 
· Formados por dois monossacarídeos unidos por ligação glicosídica.
· Os dissacarídeos mais comuns são a sacarose, a lactose e a maltose.
Oligossacarídeos
· Polímeros pequenos de poucos monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas.
· Ex.: Rafinose, formada por galactose, frutose e glicose.
Polissacarídeos
A maioria dos carboidratos na natureza ocorre na forma de polissacarídeos
· Diferem entre si:
-Tipos de unidades de monossacarídeos repetitivas
-Tipos de ligação que as unem (α, β)
-Comprimento das cadeias
-Grau de ramificação das cadeias
· Homopolissacarídios: apenas um tipo de monossacarídeo
· Heteropolissacarídios: Dois ou mais tipos diferentes de monossacarídeos
Polissacarídeos de armazenamento (reserva)
Servem como reserva de monossacarídeos empregados como combustíveis pelas células:
▪ Amido (vegetais)
▪Glicogênio (animais)
Amido
· Reserva energética vegetal
· Contém dois tipos de polímeros da glicose:
· Amilose e amilopectina
· Unidos por ligações α1 – 4
· Fontes: batatas, ervilhas, feijões, arroz, milho e farinha
Glicogênio
· Reserva energética animal
· Altamente ramificado
· Encontrado principalmente no fígado e nos músculos
Polissacarídeos Estruturais
São utilizados como elementos estruturais das paredes celulares vegetais e de
exoesqueleto de animais:
▪Celulose (vegetais)
▪Quitina (animais)
Celulose
· Polissacarídeo mais abundante na natureza
· Substância fibrosa, resistente e insolúvel em água
· Encontrada na parede celular dos vegetais
· Homopolissacarídio não-ramificado
· Unidades de glicose unidas por ligações do tipo β 1 – 4
· Não é digerida pelo organismo humano
 ▪ Fibra alimentar
Por que digerimos o amido e não digerimos a celulose?
▪Amido: ligações α1 – 4
▪Celulose: ligações β 1 – 4
O homem não possui uma enzima capaz de fazer quebrar as ligações β 1 – 4 da celulose, portanto, não digere essa molécula.
Quitina
· Segundo polissacarídeo mais abundante na natureza
· Principal componente do exoesqueleto dos artrópodes
· Homopolissacarídio não-ramificado
· N-acetilglicosamina
Heteropolissacarídios
· Parede celular das células bacterianas (peptidioglicano)
· Suporte à célula
· Matriz extracelular dos tecidos animais (heparina, ácido hialurônico)
· Proteção, forma e suporte para células, tecidos e órgãos.
Qual o significado clínico da hemoglobina glicada?
Amido Resistente
Amido que resiste a ação da enzima digestiva e atinge o cólon. Um amido envolvido por casca de semente vegetal não digerível ou modificadopelo cozimento ou processamento pode ser resistente.
Amilopectina
Forma de amido constituída de polímeros de glicose altamente ramificados.
Amilose
Forma de amido constituída de cadeias longas retas de unidades de glicose.
Celulose
Carboidrato feito de polímeros de glicose longos e retos na ligação β que resiste a hidrolise do TGI humano, uma fibra da dieta.
Dextrina
Produto intermediário da hidrolise do amido.
Dextrose
Glicose produzida pela hidrolise do amido de milho.
Fibra Dietética
A quantidade de matéria vegetal remanescente após o tratamento com enzimas digestivas. Pode ser solúvel ou insolúvel.
Frutose
Monossacarídeo encontrado em frutas, mel e alguns vegetais. O mais doce dos monossacarídeos.
Galactose
Monossacarídeo produzido pela hidrolise de lactose por enzimas digestivas.
Glicose
O principal monossacarídeo do sangue e importante fonte de energia para organismos vivos. Normalmente encontrado como um dissacarídeo ligado à frutose (sacarose), galactose (lactose) ou glicose (maltose).
Glicogênio 
Polímero de glicose de cadeia ramificada utilizado para armazenar glicose em animais.
Índice Glicêmico
A categorização de diferentes carboidratos da dieta quanto a sua capacidade de elevar os níveis sanguíneos de glicose quando comparados a um alimento de referência.
Qual a diferença entre índice glicêmico e carga glicêmica?
Lignina
Fibra lenhosa encontrada nos caules e sementes de frutas e vegetais e na camada de farelo dos cereais. Pelas ligações duplas conjugadas, é um excelente antioxidante. Alguns, tais como os encontrados na semente de linhaça, possuem atividade fitoestrogênica.
Lactose
O principal açúcar encontrado no leite de mamíferos, um dissacarídeo composto de glicose e galactose.
Monossacarídeos
As unidades de açúcar mais simples com a fórmula (CH2O)n.
Sacarose
Dissacarídeo composto de uma unidade de glicose e uma unidade de frutose, a principal forma na qual a glicose é transportada entre as células vegetais. Açúcar de mesa comum.
Polissacarídeo
Polímero de carboidrato om mais de 10 unidades de monossacarídeos.
Questões Norteadoras
1. Quais são as três macromoléculas utilizadas preferencialmente como fonte de energia pela célula?
2. Glicídio, sacarídeos, oses ou açúcares são sinônimos para que molécula?
3. Qual o monossacarídeo utilizado pelas nossas células como fonte de energia?
4. Existem duas riboses que fazem parte da constituição dos nucleotídeos, que são as unidades estruturais dos ácidos nucleicos. Quais são elas? Em que tipo de ácido nucléico cada uma dessas riboses pode ser encontrada?
5. Qual a classificação dos monossacarídeos de acordo com seu grupo funcional e quanto ao número de carbonos?
6. Que ligações unem os monossacarídeos para formar os polissacarídeos?
7. O que são dissacarídeos? Que tipo de ligação forma essas moléculas?
8. Sobre os carboidratos, responda:
a) Qual a classificação dos monossacarídeos de acordo com seu grupo funcional e quanto ao número de carbonos?
b) Classifique os monossacarídeos abaixo, levando em consideração esses dois critérios:
9. Qual a composição dos seguintes dissacarídeos:
a) Maltose
b) Sacarose
c) Lactose
10. O que é a intolerância à lactose? Qual a sua causa e o que leva ao aparecimento dos seus sintomas?
11. No que os polissacarídeos diferem entre si?
12. O que são polissacarídeos? Quais são os principais polissacarídeos estruturais e de reserva encontrados na natureza?
13. Qual a forma e os locais de armazenamento de glicose no nosso organismo?
14. Por que usamos o amido como fonte de energia e não celulose?
15. Qual o monossacarídeo utilizado pelas nossas células como fonte de energia?