Carboidratos_Bromatologia_Estácio 2021-2

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DESCRIÇÃO
A importância do consumo de carboidratos em um plano alimentar equilibrado.
PROPÓSITO
Apresentar as principais funções do carboidrato no metabolismo e as fontes alimentares ricas nesse
nutriente, objetivando o conhecimento necessário ao planejamento da dieta dos pacientes.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Definir a estrutura química e a classificação dos carboidratos e as fibras alimentares
MÓDULO 2
Identificar as funções biológicas, digestão, absorção, recomendação de consumo e fontes alimentares
dos carboidratos
MÓDULO 3
Reconhecer o metabolismo dos carboidratos, a glicólise, gliconeogênese, glicogênese, glicogenólise,
ciclo de Krebs e resposta glicêmica dos alimentos
INTRODUÇÃO
Os alimentos fazem parte da rotina diária dos indivíduos, e cada grupo alimentício fornece nutrientes
com funções diferentes para o funcionamento do organismo. Neste tema, aprofundaremos os
conhecimentos sobre a principal fonte de energia para o organismo humano — os carboidratos — por
meio de uma apresentação da composição química, descrevendo suas funções biológicas,
classificações, importâncias nutricionais, suas fontes alimentares, compreendendo o processo de
digestão no trato gastrointestinal e utilização da glicose no corpo humano.
MÓDULO 1
 Definir a estrutura química e a classificação dos carboidratos e fibras alimentares
CARBOIDRATOS
Os macronutrientes são os nutrientes que servem de combustível para o corpo humano durante o
estado de repouso e principalmente nos momentos de maior atividade, como acontece com o corpo
do atleta durante a prática de algum esporte. Apesar de todos os macronutrientes fornecerem
quilocalorias (Kcal) para abastecer o metabolismo energético, o carboidrato é o nutriente que melhor
desempenha essa função no organismo.
 SAIBA MAIS
A palavra carboidrato é a junção do termo derivado do latim carbo , que significa carvão, e do termo
de origem grega hydor , que significa água. Logo, esse nutriente é o principal combustível do
metabolismo energético e das células nervosas. Além disso, sua fórmula básica tem água na
constituição. Os carboidratos são conhecidos como hidratos de carbono ou glicídios, que no
organismo podem ser armazenados em quantidades significativas para atender à demanda por
energia, mas principalmente a necessidade de glicose do sistema nervoso central e outros órgãos
vitais.
Os carboidratos terão classificação diferente de acordo com sua estrutura química e apresentam
respostas glicêmicas diferentes dependendo de alguns fatores que serão abordados neste módulo.
Devido a sua função de prover energia, esse nutriente faz parte da dieta adequada e as
recomendações atuais preconizam uma ingestão entre 45% a 65% do valor energético total, ou seja,
em geral, a maior parte da energia disponível a partir da alimentação é proveniente da ingestão de
carboidratos (IOM, 2005). Alguns exemplos de carboidratos incluem os grãos (arroz, milho, trigo),
raízes (cenoura, beterraba, batata-doce, mandioca) e tubérculos (batata yacon, inhame, batata-
inglesa).
ESTRUTURA QUÍMICA DOS CARBOIDRATOS
Os carboidratos são a fonte mais importante para geração de energia devido à facilidade em
fornecer o composto adenosina trifosfato (ATP) para o metabolismo energético celular. Essa afinidade
para a produção de energia pode ser explicada pela composição química do nutriente. Essas
substâncias orgânicas são formadas por moléculas de:
CARBONO (C)
HIDROGÊNIO (H)
OXIGÊNIO (O)
Apresentando uma fórmula geral com 1 átomo de carbono e oxigênio para dois átomos de hidrogênio
na cadeia, (CnH2nOn), por isso denominados também hidratos de carbono. A hidrólise dessa
substância é capaz de liberar carbonos que serão disponibilizados para síntese de energia.
As unidades mais simples de carboidratos são formadas pela ligação entre os carbonos. As
estruturas mais conhecidas variam de três a seis carbonos na composição e podem fazer ligações
entre si chamadas de ligações glicosídicas. Tal ligação acontece entre as hidroxilas (OH) de dois
carboidratos simples, ocorrendo a liberação de água nessa reação. Vejamos a representação de uma
ligação glicosídica, na qual o oxigênio se liga a duas moléculas de hidrogênio liberando água (H2O).
 Figura 1: Estrutura química dos carboidratos e a ligação glicosídica
A conformação espacial dessa molécula, quando os hidrogênios estão dispostos do mesmo lado,
recebe a classificação de ligação α-glicosídica, como pode ser observado na figura, no enlace o-
glucosídico. No entanto, quando os hidrogênios ligados ao oxigênio estão dispostos em lados
opostos, a ligação é chamada de ligação β-glicosídica. Essa informação é interessante, pois durante
a digestão de carboidratos serão sintetizadas enzimas específicas para hidrolisar cada tipo de ligação
glicosídica existente. Em outras palavras, a enzima que hidrolisa uma ligação α-glicosídica não irá
hidrolisar uma ligação β-glicosídica.
As moléculas de carboidratos podem conter diversos monômeros ligados entre si por ligações
glicosídicas na cadeia carbônica. Assim, podemos observar moléculas que formam uma estrutura
linear pela união dos diferentes tipos de carboidratos, além de observar cadeias que apresentam
ramificações, aumentando a complexidade da molécula.
HIDROLISAR/HIDRÓLISE
Hidrólise é quando uma ligação química é separada por uma molécula de água.
 ATENÇÃO
Portanto, os carboidratos serão classificados de maneiras distintas, de acordo com a estrutura
química e forma como são digeridos no organismo.
CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS
A classificação dos carboidratos pode ser feita em relação ao número de carbonos existente em
uma única molécula. Podendo ainda ser classificado conforme a localização do chamado grupo
carbonila (C=O), de acordo com o grau de polimerização de uma cadeia e de acordo com a
digestibilidade dessa molécula no corpo humano.
Veja os tipos de classificação abaixo:
NÚMERO DE CARBONOS NA CADEIA
Uma molécula simples de carboidratos pode conter de 3 a 6 carbonos na sua composição e são
nomeadas com o prefixo correspondente ao número de carbonos e com a terminação oses. Isto é,
uma molécula com 3 carbonos na composição é chamada de triose; com 4 carbonos, tetrose; com 5
carbonos, pentose; e com 6 carbonos, hexose.
Dentre as estruturas mais importantes para o corpo humano estão a ribose, que é uma pentose com
função essencial para a estrutura do ácido ribonucleico (RNA) e do ATP. E na alimentação humana os
carboidratos simples mais importantes são as hexoses, como a glicose, frutose e galactose. Essas
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estruturas mais simples dos carboidratos são denominadas monossacarídeos, um termo que se
origina da palavra grega sakcharon , que significa açúcar.
 Figura 2: Diagrama biológico que descreve a estrutura de monossacarídeos, a ligação glicosídica
e formulação dos polissacarídeos.
LOCALIZAÇÃO DO GRUPO CARBONILA
Grupo que representa a ligação dupla entre um carbono e um oxigênio (C=O). Em uma molécula de
carboidrato, essa ligação pode ser encontrada no início da cadeia ou entre dois carbonos. Um
monossacarídeo no qual o grupo carbonila esteja no início da cadeia é chamado de aldose ou
aldeído, sendo a glicose é um exemplo dessa estrutura. No entanto, quando o grupo carbonila está
localizado no segundo carbono da cadeia, entre dois carbonos, ele é chamado de cetona, tal como a
frutose.
 Figura 3: Estrutura geral de um aldeído.
 Figura 4: Estrutura geral de uma cetona
GRAU DE POLIMERIZAÇÃO DE UMA CADEIA
A polimerização de uma cadeia é um processo que ocorre para a formação de uma grande estrutura,
ou seja, uma macromolécula. Durante esse processo ocorre a combinação de diferentes
monossacarídeos através de ligações glicosídicas para formar uma grande molécula de carboidrato.
Quanto mais monossacarídeos presentes na cadeia maior será o grau de polimerização dessa
molécula. Portanto, um monossacarídeo é a unidade mais básica de um carboidrato; glicose, frutose e
galactose são os mais importantes (Figura2).
FIGURA 02
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 Figura 2: Diagrama biológico que descreve a estrutura de monossacarídeos, a ligação glicosídica
e formulação dos polissacarídeos.
A união de dois monossacarídeos forma um dissacarídeo, sendo bastante conhecidos como os
açúcares da alimentação humana, tais como:
SACAROSE
Formada pela união de uma molécula de glicose com uma frutose, conhecida como açúcar da cana-
de-açúcar.
LACTOSE
Formada pela ligação glicosídica feita entre a hidroxila de uma glicose e a hidroxila de uma galactose,
conhecida como o açúcar do leite.
MALTOSE
Açúcar que é proveniente da digestão do amido, formado pela união de duas moléculas de glicose.
Os carboidratos de cadeia média são conhecidos como oligossacarídeos, os quais contêm de três a
dez monossacarídeos ligados entre si. Esses carboidratos em geral não são digeridos por enzimas
humanas, com exceção da maltodextrina.

Os polissacarídeos são grandes cadeias de carboidratos com ligações acima de dez
monossacarídeos entre si (estruturas apresentadas na figura 2). O glicogênio é um polissacarídeo
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produzido no reino animal, um reservatório de energia formado pela união de diversas moléculas de
glicose. A síntese de glicogênio acontece no músculo e no fígado do organismo humano. Nas plantas,
o amido e as fibras alimentares são exemplos de polissacarídeos. O amido é o reservatório de energia
dos alimentos de origem vegetal e pode ser encontrado como amilose (uma cadeia linear de
monossacarídeos) ou amilopectina (uma cadeia ramificada de ligações entre monossacarídeos).
 Figura 5: ilustração da composição química dos polissacarídeos.
DIGESTIBILIDADE DOS CARBOIDRATOS
A digestibilidade de um carboidrato varia dentre as diferentes espécies de seres vivos. No ser
humano, a classificação é dividida em:
Carboidratos digeríveis
Que são quebrados por enzimas específicas durante o processo de digestão e fornecem energia para
o metabolismo celular

Carboidratos não digeríveis
Que não são degradados por nenhuma enzima no trato gastrointestinal de humanos, e permanecem
inteiros e não poderão fornecer energia para o metabolismo celular.
 ATENÇÃO
Ou seja, os carboidratos digeríveis têm as suas ligações glicosídicas degradadas por enzimas
específicas a fim de liberar monossacarídeos que serão absorvidos no lúmen intestinal.
A sacarose e o amido são exemplos de carboidratos digeríveis (a sacarase e a amilase são exemplos
de enzimas específicas que degradam esses carboidratos), e as fibras alimentares são os
carboidratos não digeríveis, que serão apresentadas a seguir (a celulose, principal componente da
parede celular das plantas e vegetais é um exemplo de uma fibra não digerível).
FIBRAS ALIMENTARES
As fibras alimentares são classificadas como polissacarídeos não digeríveis e estão distribuídas de
maneira abundante exclusivamente em alimentos de origem vegetal. Elas são resistentes às enzimas
digestivas, portanto não são degradadas e ao permanecerem no cólon sofrem fermentação das
bactérias ali presentes. Essas fibras compõem a estrutura de alimentos de origem vegetal, como
frutas, hortaliças, raízes, tubérculos etc.
A função da fibra alimentar na digestão varia de acordo com a sua solubilidade.
FIBRAS HIDROSSOLÚVEIS
A fração hidrossolúvel das fibras está presente nas pectinas, gomas, mucilagens entre outros,
presentes em frutas, hortaliças, feijões, aveias etc. São particularmente efetivas em reter muita água,
e estão associadas a benefícios, como retardar a passagem do alimento pelo estômago. Com isso,
retardam o trânsito intestinal, auxiliando em uma menor absorção de colesterol e glicose.
FIBRAS INSOLÚVEIS
As fibras insolúveis são componentes estruturais da parede celular de vegetais como a celulose,
hemicelulose, lignina e outros. Elas não são solúveis em meio aquoso, portanto não se dissolvem na
água, auxiliam no maior volume do bolo fecal e aceleram o tempo de trânsito intestinal, mas não
influenciam na redução do colesterol. As fibras insolúveis contribuem para o ótimo funcionamento
intestinal, melhorando a constipação e prevenindo o risco de inflamações na parede do intestino.
O consumo excessivo de fibras pode afetar a biodisponibilidade dos micronutrientes durante a
absorção no lúmen intestinal. Minerais como cálcio, ferro e fósforo podem ter absorção inibida devido
à presença de grande quantidade de fibra dietética no bolo alimentar. A recomendação de fibras está
descrita na Tabela 1 de acordo com as faixas etárias, como preconizado pelo Instituto de Medicina de
Washington (IOM).
Tabela 1. Ingestão diária adequada de fibras alimentares em gramas (g)
Faixa etária
Gênero
Homens Mulheres
Crianças 1 a 3 anos 19 19
Crianças 4 a 8 anos 25 25
Crianças 9 a 13 anos 31 26
Adolescentes 14 a 18 anos 38 26
Adultos 19 a 30 anos 38 25
Adultos 31 a 50 anos 38 25
Adultos e idosos 51 a 70 anos 30 21
Idosos acima de 70 anos 30 21
 Autor: Adaptado de IOM, 2005.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 ATENÇÃO
A Federação Latino-Americana da Sociedade de Obesidade (FLASO) recomenda um consumo de
fibras diárias de 20g a 30g para pacientes obesos, a fim de prevenir o surgimento de doenças
crônicas não transmissíveis. Segundo descrito por McArdle (2019), o consumo de fibras por dia
dependerá da faixa etária e deverá seguir uma razão de 3:1 entre fibras insolúveis e solúveis em
água.
Tabela 2. Teor de fibras em 100g do alimento
Alimento
Fibras totais
(g)
Fibras solúveis
(g)
Fibras insolúveis
(g)
Arroz branco cozido 2,77 1,26 1,52
Arroz integral
cozido
4,33 0,96 3,37
Aveia em flocos 6,42 4,56 1,86
Farelo de aveia 6,96 3,40 3,56
Pão francês 6,36 2,50 3,86
Pão integral 7,03 1,79 5,24
Feijão-preto cozido 5,38 1,77 3,61
Ervilha cozida 3,60 2,22 1,38
Lentilha cozida 7,28 1,81 5,44
Alface 1,57 0,57 1,00
Brócolis cozido 1,88 0,18 1,70
Vagem cozida 3,87 1,13 2,74
 Autor: Adaptado de Cintra, 1997.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 ATENÇÃO
Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS/FAO), a recomendação diária de fibras em adultos é
de 20 a 35 gramas por dia ou considerando a relação de 14 gramas de fibras alimentares para cada
1000Kcal consumidas diariamente.
A IMPORTÂNCIA DO CONSUMO DAS FIBRAS
ALIMENTARES PARA A SAÚDE
A especialista Renata Baratta dos Passos aborda a importância do consumo de fibras alimentares
para melhoria da saúde.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Identificar as funções biológicas, digestão, absorção, recomendação de consumo e fontes
alimentares de carboidratos
A IMPORTÂNCIA DO CARBOIDRATO NA DIETA
HUMANA
Agora que você já conhece a estrutura de um carboidrato, fica mais fácil entender todo processo de
digestão e absorção desse nutriente. A importância do carboidrato na dieta humana está relacionada
à necessidade energética do metabolismo celular. Órgãos vitais como cérebro e coração dependem
de um suporte contínuo de energia para garantir o funcionamento adequado das reações celulares.
Desse modo, a composição da dieta humana preconiza uma oferta maior de carboidratos quando
comparado aos demais macronutrientes, e a principal função do carboidrato é o fornecimento de
energia.
FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS CARBOIDRATOS
Além de fornecerem energia para as células, os carboidratos exercem funções estruturais e genéticas
que serão descritas a seguir:
FUNÇÃO ENERGÉTICA
O carboidrato é a principal fonte de energia para o organismo humano, sendo a glicose o
monossacarídeo que é liberado rapidamente na corrente sanguínea e irá abastecer os tecidos de
acordo com a demanda energética.
Os seres vivos armazenam glicose de diferentes maneiras, os polissacarídeos presentes nos vegetais
são os amidos, enquanto o glicogênio é o reservatório de glicose encontrado no músculo e fígado de
animais e seres humanos. Essa capacidade de armazenar carboidrato é fundamental para garantir um
equilíbrioda quantidade de glicose disponível no sangue que abastecerá os demais tecidos corporais.
O Sistema Nervoso Central é dependente da oferta de glicose para gerar energia necessária à
manutenção da atividade cerebral, por isso a oferta de glicose no sangue deve ser constante e estar
disponível em quantidades adequadas. Cada grama (g) de carboidrato disponível na dieta fornece
aproximadamente 4kcal de energia, quantidade similar à que é proveniente da ingestão de proteínas,
mas o consumo adequado de carboidratos supre a necessidade energética e preserva as proteínas
para que sejam usadas em suas funções estruturais.
FUNÇÃO ESTRUTURAL
São componentes da estrutura de alimentos de origem vegetal e plantas, em geral, como a celulose,
descrita por McArdle (2019) como “a molécula orgânica mais abundante da Terra”. Eles podem ser
encontrados nos esqueletos de alguns insetos, formando a estrutura da parede celular.
 Figura 6 ‒ Diagrama de ilustração vetorial de biologia de celulose vegetal com estrutura de
paredes celulares vegetais e esquema de fibra.
FUNÇÃO GENÉTICA
Como já descrito, a ribose é um carboidrato (monossacarídeo com 5 carbonos na cadeia) que tem
função de formar um ácido ribonucleico (RNA), assim como desoxirribose que forma o ácido
desoxirribonucleico (DNA). Portanto, participam do processamento da informação genética no nível
celular.
 Figura 7: Molécula de RNA formada por ribose, um grupo fosfato e uma base nitrogenada.
DIGESTÃO E ABSORÇÃO DOS CARBOIDRATOS
De acordo com Cozzolino & Cominetti (2013):

O PRINCIPAL TIPO DE CARBOIDRATO ENCONTRADO NOS
ALIMENTOS É O AMIDO (APROXIMADAMENTE 60% DOS
CARBOIDRATOS TOTAIS), SEGUIDO POR
DISSACARÍDEOS, SACAROSE (30%) E LACTOSE (10%).
Por causa disso, a hidrólise do amido costuma ser o evento principal durante a digestão dos
carboidratos.
Diferentemente do que é observado nas proteínas, a digestão enzimática do amido já pode ser
observada desde a mastigação, ou seja, acontece quando o alimento entra em contato com a saliva
ainda na boca. A entrada do alimento na boca estimula a produção de uma enzima denominada de
alfa-amilase salivar que é capaz de degradar a amilose em maltose, e a mastigação tem a função de
quebrar o alimento em menores porções e umidificar o bolo alimentar através da saliva; normalmente,
a alfa-amilase salivar é desativada pelo pH ácido do estômago.
O quimo chega ao intestino delgado e se mistura com a amilase liberada pelo pâncreas. Já a amilase
pancreática irá degradar algumas ligações glicosídicas do amido e de polissacarídeos, formando
dextrinas (moléculas com aproximadamente oito unidades de glicose). A presença do quimo no
duodeno estimula a liberação de enzimas digestivas que completarão a digestão das dextrinas,
liberando monossacarídeos no lúmen intestinal.
 Figura 8: Digestão dos carboidratos.
As principais enzimas envolvidas nesse processo são as dissacaridases presentes na parede da
borda em escova do intestino delgado. Elas degradam os dissacarídeos para liberar as unidades mais
simples de carboidratos para que sejam absorvidos pelos enterócitos.
A sacarase é a enzima responsável por degradar a sacarose liberando glicose e frutose.
A lactase irá degradar a lactose para liberar glicose e galactose.
A maltase agirá sobre a maltose para liberar duas moléculas de glicose que serão transportadas para
as células intestinais através de transportadores específicos.

No intestino grosso, o quilo chega com componentes que não foram digeridos pelo processo de
digestão, como as substâncias resistentes às enzimas digestivas e qualquer composto que não tenha
sido absorvido no intestino delgado, permanecendo intacto.
As fibras alimentares servirão de substratos para a fermentação produzida pela microbiota intestinal,
que terá como produto a formação de ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) nesse processo.


Os AGCC estimulam o metabolismo do cólon intestinal, aumentando o fluxo sanguíneo e a chegada
de eletrólitos para a região, servindo como alimento para as colônias bacterianas.
 SAIBA MAIS
Velázquez et al . (1996) e Roberfroid et al . (2010) acreditam que a proliferação de bactérias e
AGCC no intestino traz benefícios para o organismo e pode estar relacionada com o menor risco de
desenvolver doenças cardiovasculares e câncer de cólon.
Os produtos da digestão dos carboidratos são monossacarídeos e mais precisamente
representados pela glicose, frutose e galactose. O processo de absorção dessas substâncias
pelos enterócitos será o responsável por permitir a oferta de carboidratos na corrente sanguínea.
Essas moléculas de monossacarídeos, entretanto, apesar de simples, apresentam grande peso
molecular, o que as torna impermeáveis na parede das células epiteliais.
Para Cozzolino & Cominetti (2013):

EXISTEM DUAS FAMÍLIAS DE TRANSPORTADORES DE
MONOSSACARÍDEOS NO LÚMEN INTESTINAL, SÃO OS
COTRANSPORTADORES DE SÓDIO E GLICOSE (SGLT),
QUE MOVEM A GLICOSE CONTRA O GRADIENTE DE
CONCENTRAÇÃO E OS TRANSPORTADORES DE GLICOSE
DO TIPO GLUT, QUE FAZEM O TRANSPORTE PASSIVO DE
GLICOSE.
Veja as funções de cada família a seguir:
COTRANSPORTE DE GLICOSE COM ÍONS SÓDIO (SGLT)
Tem a função de transportar a glicose e a galactose do intestino após o processo de digestão para
que sejam disponibilizados na corrente sanguínea. É um transportador encontrado no intestino e
nos rins, onde ainda previne a perda urinária de glicose. Este transporte não depende da
influência de hormônios regulatórios, sendo proveniente do gradiente de concentração do sódio e
glicose intracelular, em outras palavras, a glicose é transportada do gradiente de maior concentração
para o de menor concentração.
DIFUSÃO FACILITADA
Os transportadores de glicose conhecidos como GLUT são proteínas capazes de carregar glicose a
favor do seu gradiente de concentração e estão disponíveis em todas as células corporais. Foram
descritos mais de 12 tipos de transportadores GLUT, havendo a existência de cinco considerados os
mais importantes devido ao tecido corporal em que estão expressos e as funções que exercem. Eles
foram numerados em relação à ordem na qual foram descobertos, assim, são denominados de GLUT
1 a GLUT 5.
GLUT 1 pode ser encontrado nas células sanguíneas, por isso, expresso em regiões como
cérebro, rins e cólon. Ele costuma estar mais ativo quando a demanda intracelular por glicose
está aumentada.
GLUT 2 é normalmente expresso pelo fígado, rins e intestino delgado. Ele tem afinidade no
transporte de galactose e frutose.
GLUT 3 é expresso pelos neurônios.
GLUT 4 é o transportador de frutose do intestino delgado, único monossacarídeo transportado
no intestino por difusão facilitada.
GLUT 5 é um transportador muito conhecido devido a sua sensibilidade ao hormônio produzido
pelo pâncreas, a insulina. Está armazenado no interior de células da musculatura cardíaca e
esquelética e em tecidos gordurosos, sendo liberado quando a insulina se liga ao receptor
celular para permitir a entrada de glicose no meio celular.
Veja o efeito da insulina no transporte de glicose:

1
Insulina acoplada ao receptor celular
2
Ativação em cascata de diversas reações


3
GLUT 4 é translocado para a membrana plasmática a fim de permitir o fluxo de glicose para o interior
da célula
4
Formação do glicogênio


5
Processo de glicólise (quebra da glicose para geração de energia)
6
Síntese de ácidos graxos (gordura)

 Figura 9: Efeito da insulina no transporte de glicose.

NAS CÉLULAS HEPÁTICAS, HÁ ENZIMAS DISPONÍVEIS
PARA PROMOVER A INTERCONVERSÃO ENTRE OS
MONOSSACARÍDEOS, E A GRANDE DISPONIBILIDADE DA
ENZIMA GLICOSE FOSFATASE NAS CÉLULAS HEPÁTICAS
FAVORECE A FORMAÇÃO DE GLICOSE, A QUAL
REPRESENTA MAIS DE 95% DOS MONOSSACARÍDEOS
CIRCULANTES NO SANGUE
(COZZOLINO & COMINETTI, 2013).
A glicose é o principal carboidrato disponível na corrente sanguínea para abastecer as células
corporais e ser fonte de energia, proveniente dos demais monossacarídeos dietéticos.
RECOMENDAÇÕES DECONSUMO E FONTES
ALIMENTARES DE CARBOIDRATOS
De acordo com o que é descrito por Biesek et al . (2015):

NA DIETA OCIDENTAL, 50% DO CONTEÚDO ENERGÉTICO
É PROVENIENTE DOS CARBOIDRATOS. DESSES, 25%
SÃO DERIVADOS DE AÇÚCARES (GLICOSE, SACAROSE E
LACTOSE) E O RESTANTE DE POLISSACARÍDEOS AMIDO
E NÃO AMIDOS.
O IOM (2003) preconiza que a distribuição percentual de carboidratos na dieta humana, para todas as
idades, deve respeitar 45% a 65% do valor energético total.
As principais fontes alimentares de carboidratos são os vegetais. Os animais produzem o
glicogênio, no entanto as fontes animais não são ricas nesse nutriente. Por outro lado, no reino
vegetal, os carboidratos estão bem distribuídos em diversos grupos alimentares que variam desde os
cereais e grãos, as frutas e hortaliças e derivados de leite. A tabela abaixo lista o conteúdo de
carboidratos disponíveis em 100g de diferentes alimentos.
Tabela 3. Conteúdo de carboidratos e valor calórico por 100g de diferentes alimentos
Alimento Quantidade (g/ml) Energia (Kcal) Carboidrato (g)
Abacaxi 100 48 12,3
Açúcar refinado 100 387 99,5
Arroz integral cozido 100 124 25,8
Arroz tipo 1 cozido 100 128 28,1
Aveia em flocos crua 100 394 66,6
Banana-prata 100 98 26,0
Batata-doce cozida 100 77 18,4
Batata-inglesa cozida 100 52 11,9
Cenoura cozida 100 30 6,7
Farinha de trigo 100 360 75,1
Feijão-preto cozido 100 322 14,0
Laranja-baía 100 45 11,5
Leite integral 100 59 4,2
Macarrão trigo cru 100 371 77,9
Mamão papaia 100 40 10,4
Mandioca cozida 100 125 30,1
Melancia 100 33 8,1
Milho-verde cru 100 138 28,6
Pão de forma 100 253 49,9
Pão francês 100 300 58,6
Queijo Minas Frescal 100 264 17,4
 Autor: Adaptado de TACO, 2011.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Os alimentos contêm carboidratos na forma de amido — o polissacarídeo de reserva energética das
plantas — e pela presença dos açúcares (mono e dissacarídeos). As massas, pães, bolos e outros
alimentos industrializados podem conter em sua composição uma grande quantidade de carboidratos,
sendo considerados alimentos energéticos.
 ATENÇÃO
O consumo abaixo das recomendações de carboidratos pode contribuir para um inadequado
estado nutricional e comprometer a oferta de proteínas para as suas funções estruturais, ou
seja, desviar proteínas para garantir adequada demanda energética. Porém, o consumo excessivo de
carboidratos e açúcares na dieta pode ocasionar o acúmulo de gordura corporal e interferir
negativamente na sensibilidade do organismo à insulina, favorecendo o surgimento de doenças
crônicas como a obesidade e o diabetes melito tipo 2.
AS FUNÇÕES BIOLÓGICAS DOS
CARBOIDRATOS E AS RECOMENDAÇÕES DE
CONSUMO
A especialista Camila Sousa aborda as funções biológicas dos carboidratos e as recomendações de
consumo.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 3
 Reconhecer o metabolismo dos carboidratos, a glicólise, gliconeogênese, glicogênese,
glicogenólise, ciclo de Krebs e resposta glicêmica dos alimentos
O METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS E A
RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS
Após a absorção pelos transportadores específicos, a glicose será disponibilizada na corrente
sanguínea. O objetivo é possibilitar a chegada de substrato para geração de energia nos diversos
tecidos corporais. Isso provoca uma concentração de nutrientes no sangue após a ingestão de
alimentos que será regulada pela ação de hormônios específicos (como a insulina e o glucagon) em
um processo denominado equilíbrio sérico da glicose.
EQUILÍBRIO SÉRICO DA GLICOSE
A concentração sanguínea de glicose é conhecida como glicemia. O equilíbrio da glicose
sanguínea varia entre os indivíduos, mas em condições normais é comum variar entre 70 e 110mg de
glicose por dl de sangue. Após as refeições, período conhecido como pós-prandial, é possível
observar um aumento da glicemia, principalmente em refeições ricas em carboidratos, provocado pelo
transporte de nutrientes da célula intestinal para a corrente sanguínea. As concentrações de glicose
no sangue aumentam acima da normalidade e precisam ser distribuídas para os tecidos corporais. A
glicose pode ser armazenada em forma de glicogênio ou utilizada em reações de geração de energia.
O mecanismo existente para manter o equilíbrio sérico da glicose é essencial para o funcionamento
corporal. Concentrações de glicose acima e abaixo da normalidade causam efeitos degenerativos no
sistema nervoso central e aumento da diurese e fadiga, náuseas e vômitos. Por isso, a concentração
de glicose no sangue é controlada por diversos hormônios que são ativados em estado de jejum
e nos períodos pós-prandiais.
De acordo com Biesek et al . (2015):

OS HORMÔNIOS PANCREÁTICOS INSULINA E GLUCAGON
POSSUEM AÇÃO REGULATÓRIA SOBRE A GLICEMIA
PLASMÁTICA E NÃO SÃO OS ÚNICOS ENVOLVIDOS NO
PROCESSO. OS HORMÔNIOS SEXUAIS, EPINEFRINA,
GLICOCORTICOIDES, TIREOIDIANOS, ENTRE OUTROS,
TAMBÉM INFLUENCIAM A GLICEMIA.
Veja a seguir o mecanismo de controle glicêmico modulado pelo pâncreas:
 Figura 10: Regulação da glicemia pelos hormônios glucagon e insulina.
O aumento da glicemia pós-prandial é intitulado de hiperglicemia quando a concentração de glicose
sanguínea está acima do nível basal. A hiperglicemia estimula as células beta do pâncreas a
produzirem a insulina que vai desencadear uma séria de reações em resposta a sua produção, como:
permitir a translocação do GLUT 4 para que ele fique disponível na membrana das células, permitindo
a captação de glicose pelas células corporais; estimular a síntese de glicogênio hepático e muscular,
processo denominado de glicogênese; e estimular, ainda, a síntese de proteínas e o armazenamento
de ácidos graxos no tecido adiposo.
O objetivo da insulina é estimular a redução da concentração de glicose no sangue e disponibilizar
para outros tecidos, estimulando o armazenamento de nutrientes e provendo um efeito anabólico no
metabolismo corporal. Quando a taxa de glicose no sangue baixa significativamente, inferior aos
níveis basais, temos o que chamamos de hipoglicemia, cuja principal sensação é a fome.
A hipoglicemia estimula a produção do hormônio glucagon pelas células alfa do pâncreas (figura 10).
O aumento da concentração de glucagon estimula reações antagônicas às provocadas pela
insulina. Isto é, com o intuito de disponibilizar glicose para o sangue, o glucagon estimula a
degradação do glicogênio (glicogenólise) e promove a degradação dos estoques de aminoácidos e
ácidos graxos para garantir fornecimento adequado de energia (neoglicogênese).
A função do glucagon é sinalizar a retirada de substratos armazenados no organismo para estimular a
maior concentração de glicose no sangue, normalizando a glicemia e promovendo um efeito
catabólico no metabolismo corporal.
A ausência da insulina ou sua ação inadequada levam ao quadro conhecido como diabetes,
caracterizado pela hiperglicemia. O diabetes melito tipo 1 ocorre devido a uma anomalia do sistema
imunológico que ataca as células beta do pâncreas, impossibilitando a produção de insulina. Logo, o
portador da doença deve fazer uso do hormônio injetável, tornando-se insulinodependente.
 SAIBA MAIS
O diabetes melito tipo 2 é a forma mais comum da doença e ocorre quando o pâncreas não produz
insulina em quantidades suficientes para controlar a glicemia. Nesse caso, o paciente pode ou não
precisar da aplicação da insulina e o tratamento varia de acordo com a gravidade da doença, sendo o
controle da ingestão de carboidratos e a prática de atividade física regular primordiais para a melhora
do quadro, assim como a administração de medicamentos quando necessário.
VIAS DO METABOLISMO DA GLICOSE
Como já descrito, após a absorção, a glicose pode ser armazenada ou utilizada para fornecer energia
para as células. Devido à grande afinidade do organismo pela glicose para geração de energia,
praticamente todos os tecidos corporais podem armazenar glicogênio, porém fígado e músculos são
os órgãos com maior capacidade de sintetizá-lo.No fígado, o glicogênio hepático é o responsável por
controlar o equilíbrio sérico da glicose, enquanto o glicogênio muscular é utilizado pelos próprios
músculos durante períodos em que estejam ativos. A formação de glicogênio é chamada de
glicogênese.
GLICOGÊNESE
É a formação de um polissacarídeo pela ação da enzima glicogênio sintase estimulada pela liberação
de insulina. O glicogênio é o principal reservatório de energia em mamíferos. As concentrações de
glicogênio no músculo esquelético são maiores que no fígado e conforme McArdle (2019):

UM JEJUM DE 24 HORAS OU UMA DIETA POBRE EM
CARBOIDRATOS E COM TEOR CALÓRICO NORMAL
PRATICAMENTE DEPLETA AS RESERVAS DE
GLICOGÊNIO.
GLICOGENÓLISE
Trata-se da reação inversa à glicogênese, ou seja, é a formação de glicose a partir de uma molécula
de glicogênio. É a quebra das ligações glicosídicas do polissacarídeo para fornecer glicose ao
organismo que pode ocorrer em períodos de jejum prolongados e durante a prática de atividade física.
A glicogênio fosforilase é a enzima que catalisa a reação de degradação do glicogênio estimulada
pela liberação de glucagon e hormônios catabólicos, como a epinefrina.
GLICÓLISE
É a degradação da molécula de glicose para posterior liberação de energia. Essa é a reação mais
importante do ponto de vista bioquímico, sendo descrita como:

UMA SEQUÊNCIA METABÓLICA COMPOSTA POR UM
CONJUNTO DE DEZ REAÇÕES CATALISADAS POR
ENZIMAS LIVRES NO CITOSOL, NA QUAL A GLICOSE É
OXIDADA PRODUZINDO DUAS MOLÉCULAS DE
PIRUVATO, QUATRO MOLÉCULAS DE ATP E DOIS
EQUIVALENTES REDUZIDOS DE NADH+, QUE SERÃO
INTRODUZIDOS NA CADEIA RESPIRATÓRIA OU NA
FERMENTAÇÃO
(NELSON; COX 2000).
A figura 11 descreve todas as etapas envolvidas na glicólise, e nela é possível observar a presença
da glicose-6-fosfato e frutose-6-fosfato como intermediárias da reação. Essas substâncias podem ser
derivadas de frutose e galactose, permitindo que esses monossacarídeos participem da via da
glicólise. A glicólise é regulada por hormônios como glucagon, insulina e epinefrina para
garantir o fornecimento de energia para o metabolismo celular. As moléculas de piruvato são
convertidas em acetil-CoA, que é o composto-chave para o metabolismo celular que será degradada
em uma série de reações conhecidas como ciclo de Krebs.
FIGURA 11
 Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado.
CICLO DE KREBS
O ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico ocorre a partir da quebra dos macronutrientes provenientes
da dieta liberando acetil-CoA. A figura 12 apresenta uma série de reações que acontece na
mitocôndria da célula em presença de oxigênio, garantindo o fornecimento de energia e compostos
intermediários de outras reações para o organismo. A degradação dos carboidratos a partir da
glicólise libera oxaloacetato, intermediário do ciclo de Krebs que interage com a acetil-CoA. Em
situações de escassez de carboidratos na dieta, como em períodos de jejum prolongado, dietas
restritivas ou ausência de fontes de carboidratos, o fornecimento de oxaloacetato para o ciclo de
Krebs fica comprometido, influenciando negativamente na produção de energia e ativando outras vias
do metabolismo como a via cetogênica.
 Figura 12: Esquema que demonstra a via metabólica do ciclo de Krebs.
GLICÓLISE ANAERÓBICA
Em ausência de oxigênio, as células não serão capazes de fazer a respiração celular e o ciclo de
Krebs não pode ser continuado. A fermentação lática é uma via de geração de energia a partir da
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conversão do piruvato em lactato (ou ácido lático), reação que é catalisada pela enzima hexoquinase.
Essa via de curta duração produz energia em momentos iniciais de atividade física, sendo a principal
fonte de energia para atividades de alta intensidade e curta duração, como corrida de 100 metros
rasos no atletismo. O ácido lático pode ser formado na célula muscular durante períodos de atividade
física moderada a intensa e pode ser reciclado pelas células hepáticas, sendo convertido novamente
em glicose. Esse processo é uma das reações chamadas de gliconeogênese.
 Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado.
GLICONEOGÊNESE
Basicamente é definida por Cozzolino & Cominetti (2013) como:

A FORMAÇÃO DE GLICOSE A PARTIR DO LACTATO, DOS
AMINOÁCIDOS GLICOGÊNICOS E DO GLICEROL
RESULTANTE DA DEGRADAÇÃO DE TRIACILGLICERÓIS
QUANDO AS RESERVAS DE CARBOIDRATOS DO
ORGANISMO DIMINUEM.
A figura 11 descreve todas as etapas envolvidas na gliconeogênese. Trata-se da obtenção de glicose
a partir de moléculas não glicídicas que ocorre quando existe baixo fornecimento de carboidrato pela
dieta ou por deficiência na absorção. Essa via supre a necessidade energética de tecidos como os
eritrócitos e neurônios que precisam continuamente de glicose. A gliconeogênese é realizada
principalmente no tecido hepático e durante períodos de jejum ou o consumo de dietas pobres em
carboidratos. Tal via ainda é responsável por abastecer o cérebro com glicose.
FIGURA 11
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 Figura 11: Rotas da glicólise e gliconeogênese no fígado.
RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS
Fisiologicamente, os carboidratos diferem entre si durante o processo de digestão e absorção.
A velocidade com que uma fonte de carboidrato é digerida determina a influência que esse alimento
terá sobre a disponibilidade de glicose no sangue.
Alimentos ricos em fibras dietéticas tendem a retardar a liberação de glicose no sangue quando
comparados a alimentos ricos em açúcares e amido. Biesek et al . (2015) descrevem o Índice
Glicêmico (IG) como método proposto em 1981, obtido pela análise da curva glicêmica produzida por
50g de carboidrato (disponível) de um alimento teste em relação a curva de 50g de carboidrato do
alimento padrão (glicose ou pão branco).
Alimentos de baixo IG (brócolis, alface, amendoim, cebola, cogumelo)
Fornecem glicose para o sangue de maneira contínua, provocando um aumento lento na curva
glicêmica.

Os alimentos de alto IG (arroz, batata, abóbora, pipoca)
Liberam glicose rapidamente, pois são digeridos e absorvidos rapidamente, provocando maiores
alterações na curva glicêmica.
O índice glicêmico varia de acordo com a composição dos alimentos ricos em carboidratos (estrutura
química, tamanho da molécula, presença de monossacarídeos ou amilose e amilopectina). A
presença de fibras, antinutrientes, proteínas e lipídios também irá influenciar na liberação de glicose,
assim como o grau de processamento e o cozimento dos alimentos.
Pensando no metabolismo energético, o consumo constante de alimentos de alto índice glicêmico
pode estimular a produção de insulina a fim de garantir o retorno da homeostase da glicose sérica.
Isso pode causar a redução da saciedade da refeição e sobrecarregar a produção de insulina pelas
células beta do pâncreas, cooperando com o aparecimento do diabetes tipo 2 em longo prazo.
Tabela 4: Valores de referência para classificação do IG dos alimentos
Classificação do IG IG (glicose = 100)
Alto > 70
Médio 56 – 69
Baixo < 55
 Autor: Adaptado de BIESEK E COLABORADORES (2015).
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
 ATENÇÃO
O IG considera somente a qualidade em uma quantidade fixa de carboidratos, enquanto a Carga
Glicêmica (CG) considera tanto a quantidade de carboidrato como a sua qualidade (COZZOLINO;
COMINETTI, 2013).
Isso quer dizer que para alguns pesquisadores o IG perde o sentido, pois a quantidade de carboidrato
analisado na curva glicêmica não é normalmente a quantidade que será ingerida em uma porção. A
CG é descrita como uma equação que multiplica o IG do alimento pela quantidade de carboidrato
disponível na porção que será consumida, e isso será dividido por 100 para representar um valor
percentual.
 Atenção! Para visualização completa da equação utilize a rolagem horizontal
A glicose é o alimento controle para CG (IG igual a 100%) e, baseado nesse valor de referência, são
classificados como baixo CG valores iguais ou menores que 10%, médiaCG valores entre 11 e 19% e
alta CG valores maiores ou iguais a 20%.
De acordo com Cozzolino & Cominetti (2013), estudos realizados em 30 anos de existência e uso do
IG, bem como os estudos de CG, mostram evidências concretas que justificam o uso desses
CG   =  (IG  x g  de   carboidrato  disponível  na  porção) /100
marcadores visando à diminuição de risco de doenças crônicas não transmissíveis. A CG pode ser
utilizada para avaliar a qualidade dos alimentos que vão compor a dieta de um paciente diabético e o
IG pode ser benéfico ao analisar a composição de refeições e como essas podem auxiliar a resposta
glicêmica do organismo.
O METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS E A
RESPOSTA GLICÊMICA DOS ALIMENTOS
A especialista Aline Monteiro aborda o metabolismo dos carboidratos e a resposta glicêmica dos
alimentos.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Como vimos, o carboidrato é a principal fonte de energia dos organismos vivos e o corpo humano
pode armazenar quantidades significativas em forma de glicogênio. Os carboidratos podem ser
classificados de acordo com sua estrutura química e o tamanho da molécula, mas também de acordo
com a digestibilidade em relação às enzimas humanas.
Nesse contexto, os carboidratos conhecidos como não digeríveis são as fibras dietéticas que
apresentam funções específicas na saúde intestinal. A ausência de carboidratos na dieta pode
provocar desvio das proteínas de suas funções plásticas e reparadoras para participar da síntese de
energia e colaborar para a desnutrição. Porém, o consumo excessivo de carboidratos na dieta está
associado ao acúmulo anormal de gordura no tecido adiposo e alteração na produção de insulina
pelas células beta do pâncreas, que podem contribuir para maior incidência de obesidade e diabetes
tipo 2 na população mundial.
Temos certeza de que a partir deste momento você está apto a um planejamento alimentar equilibrado
no consumo de carboidratos.
 PODCAST
Agora, a especialista Renata Baratta dos Passos encerra o tema falando sobre a visão de um
nutricionista esportivo sobre a importância dos carboidratos na performance física de um atleta de
elite.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
BIESEK, S.; ALVES, L. A.; GUERRA, I. Estratégias de nutrição e suplementação no esporte. 3.
ed. Barueri, SP: Manole, 2015.
CINTRA, I. P et al . Intervenções dietéticas: condutas clínicas nas dislipidemias. In : COSTA R. P.;
MAGNONI, C. D. IMeN - Instituto de Metabolismo e Nutrição, 1977.
COZZOLINO, S. M.; COMINETTI, C. Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas diferentes
fases da vida, na saúde e na doença. Barueri, SP: Manole, 2013.
CUPPARI, L. Nutrição Clínica no Adulto. Guias de Medicina Ambulatorial e Hospitalar. 3. ed. Rio de
Janeiro: Elsevier, 2014.
FLASO - Federação Latino-Americana de Sociedades de Obesidade. Consenso latino-americano
de obesidade. In : Arquivos Brasileiros de endocrinologia e metabolismo. Coutinho. W (coord.), vol.
43. São Paulo, 1999.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS. Human energy
requirements. In : FAO.org. Rome, 2001.
FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION/WORLD HEALTH ORGANIZATION. Protein quality
evaluation. In : FAO.org. Rome, 1990.
INSTITUTE OF MEDICINE. Dietary reference intakes: applications in dietary planning. Washington
(DC): National Academy Press, 2003.
INSTITUTE OF MEDICINE. Dietary reference intakes for energy, carbohydrate, fiber, fat, fatty
acids, cholesterol, protein and amino acids. Washington (DC): National Academy Press, 2005.
MCARDLE, W. D.; KATCH, V. L. Fisiologia do exercício/Nutrição, energia e desempenho humano. 8.
ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019.
NELSON, D. L. & COX M. M. Lehninger Principles of Biochemistry. USA: Worth Publishers, 2000.
NEPA. Tabela brasileira de composição de alimentos/NEPA – UNICAMP. 4. ed. Campinas: NEPA-
UNICAMP, 2011.
ROBERFROID, M.; GIBSON, G. R.; HOYLES, L.; MCCARTNEY, A. L. et al . Prebiotic effects:
metabolic and health benefits. Cambridge University Press, 2010.
VELÁZQUEZ, O. C.; LEDERER, H. M.; ROMBEAU, J. L. Butyrate and colocyte. Implications for
neoplasia. In : Pumed, 1996.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia:
Bases bioquímicas e fisiológicas da nutrição: nas diferentes fases da vida, na saúde e na doença, de
Silvia Cozzolino e Cristiane Cominetti.
CONTEUDISTA
Renata Baratta dos Passos
 CURRÍCULO LATTES
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