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Biologia

Carboidratos

William Mira
Publicado por William Mira
Última atualização: 18/9/2018

Introdução

Os carboidratos são os compostos orgânicos mais abundantes no planeta. São constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio, embora existam alguns carboidratos com enxofre, fósforo ou nitrogênio em sua estrutura.

Além do esqueleto de carbono, eles possuem grupos alcoóis (-OH) em sua extremidade, podem possuir um grupamento aldeído (COH) ou grupamento cetona (-CO-).

Os carboidratos podem também serem chamados de Glicídios, Sacarídeos ou Hidratos de Carbono.

A função dos glicídios resume-se a:

  • Energética: gerando ou armazenando energia para os processos metabólicos;
  • Estrutural: compondo a estrutura de componentes celulares.

De acordo com o tamanho, os carboidratos podem ser classificados em três classes: Monossacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos.

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Monossacarídeos

São os compostos mais simples e menores dentro dos carboidratos, servindo como monômeros para a síntese das moléculas mais complexas.

A quantidade de átomos presentes em sua estrutura obedece a equação CnH2nOn, com raríssimas exceções (a desoxirribose possui um átomo de oxigênio a menos do que deveria, de acordo com a fórmula).

Os monossacarídeos são classificados quanto a quantidade de carbono presentes na estrutura mais o sufixo ose. Trioses são carboidratos com três átomos de carbono, tetroses quatro carbonos e os mais comuns são pentoses, como a Ribose e a Desoxirribose com cinco carbonos e hexoses com seis carbonos em sua estrutura como a glicose, frutose e galactose.

As funções dos monossacarídeos podem ser energéticas ou estruturais.

MonossacarídeoFunçãoNomeAtuaçãoLocalidade
Pentoses (5 C)EstruturalRiboseCompõe a estrutura do RNAÁcidos Nucléicos
DesoxirriboseCompõe a estrutura do DNA
Hexoses (6 C)EnergéticaGlicoseFornecem energia para as atividades metabólicasMel e Uva
FrutoseFrutas
GalactoseAçúcar do Leite

Exemplos dos dois monossacarídeos mais abundantes nos organismos.

A glicose, frutose e galactose possuem a mesma fórmula química, sendo, portanto, isômeros e se apresentam em estrutura cíclica (sua estrutura linear é utilizada mais para fins didáticos em bioquímica).

Fórmula Estrutural da Glicose, monossacarídeo mais importante para as funções metabólicas. A forma cíclica (a da esquerda na forma de anel) é a encontrada na natureza e a forma linear (a da direita) é utilizada apenas para fins didáticos.Fórmula Estrutural da Glicose, forma cíclica (esquerda) e forma linear (direita).
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Oligossacarídeo

Dois ou mais monossacarídeos podem se unir, formando uma cadeia mais complexa de carboidratos. Quando em uma estrutura tem-se até dez monossacarídeos ligados, forma-se um oligossacarídeo.

A ligação entre os monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica. Nela, dois monossacarídeos se ligam através da combinação de duas hidroxilas presentes em suas estruturas distintas. Dessa combinação, uma molécula de água é formada e um átomo de oxigênio é compartilhado entre os dois monossacarídeos formando, então, um dissacarídeo.

Fórmula Estrutural da Sacarose (açúcar de cozinha), dissacarídeo composto por uma glicose e uma frutose.Fórmula Estrutural da Sacarose (açúcar de cozinha).

Os dissacarídeos são as moléculas de carboidratos mais estáveis encontrados na natureza. Eles possuem função energética e sua diferença está tanto na composição de monossacarídeos que o constitui quanto no local onde são encontrados na natureza.

Assim como os monossacarídeos, os dissacarídeos são solúveis em água e podem ser digeridos por hidrólise (reação envolvendo quebra da molécula de água) com ação enzimática para formarem dois monossacarídeos isolados.

DissacarídeoComposiçãoLocalidade
SacaroseGlicose + FrutoseCana-de-açúcar e beterraba. É o açucar de cozinha.
MaltoseGlicose + GlicoseGerada após a digestão do Amido presente nos vegetais.
LactoseGlicose + GalactoseAçúcar encontrado no Leite.

Exemplos dos dissacarídeos mais importantes para a dieta humana. Todos possuem função energética.

Polissacarídeos

São moléculas complexas, tendo em sua composição grande número de monossacarídeos (mais de dez). Diferente dos monossacarídeos e dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água e possuem a função de armazenamento e função estrutural, sendo alguns digeridos pelo organismo humanos enquanto outros não.

Polissacarídeos com função de armazenamento

Amido

Polissacarídeo constituído de glicose com função de armazenar esses monossacarídeos, servindo como reserva de carboidratos em células vegetais. Quando necessário, as moléculas de glicose são desprendidas desse complexo, são quebradas e digeridas para gerar energia para os processos de respiração celular e fermentação.

O amido consegue ser digerido pelos seres humanos através das enzimas amilases presentes na saliva e no sulco pancreático. Da digestão do amido, são gerada moléculas de maltose que podem ser digeridas também para gerar moléculas livres de glicose.

Glicogênio

Assim como amido, o glicogênio é a reserva de carboidratos na forma de uma cadeia de glicose. O glicogênio está presente nos fungos e nos animais. É encontrado em células humanas musculares e hepáticas (do fígado), onde liberam as moléculas de glicose para gerar energia para os processos metabólicos e de contração muscular.

Estrutura do amido e do glicogênio, ambos compostos por moléculas de glicose. A diferença entre eles, além do organismo em que está presente, é que o glicogênio possui mais ramificações que o amido que é mais linear.Estrutura do amido e do glicogênio. A diferença entre eles é que o glicogênio possui mais ramificações que o amido que é mais linear.

Polissacarídeos com função estrutural

Celulose

Polissacarídeo que compõe a parede celular de células vegetais e da maioria das algas, contribuindo para a sustentação mecânica e robustez das células.

A celulose também é composta por glicose, porém ordenada de tal forma que não é digerida pelo ser humano e alguns outros mamíferos. A enzima que permite a digestão da celulose é a celulase e está presente em algumas bactérias e protozoários.

Esses micro-organismos se alojam no estômago e no intestino(delgado e grosso) de mamíferos ruminantes, como vacas e cavalos, ou em artrópodes, como cupins, e digerem a celulose, fazendo com que ela seja parte da dieta desses organismos.

Apesar dos seres humanos não digerirem a celulose, ela é um importante componente na dieta por ser a base de fibras necessárias para a retenção de água, diminuição da absorção de gordura no intestino e reduz os níveis de lipídios no sangue.

Quitina

Constitui a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes. É formado por uma cadeia de um monossacarídeo chamado N-acetilglucosamina que tem nitrogênio em sua cadeia.

Dieta

Os carboidratos estão presentes na dieta humana de diversas formas. Alimentos ricos em açúcares são conhecidos por possuírem alto teor energético. O arroz, mandioca, batata, cereais integrais são digeridos mais lentamente e outros, como o mel e a farinha, são digeridos rapidamente.

A digestão dos carboidratos gera moléculas de glicose e demais monossacarídeos que são convertidos em glicose para serem armazenados na forma de glicogênio.

Alguns monossacarídeos são convertidos a glicerídeos para também serem armazenados nas células adipócitas que compõem o tecido adiposo.


Exercícios

Exercício 1
(Unifor/CE)

As fibras musculares estriadas armazenam um carboidrato a partir do qual se obtém energia para a contração. Essa substância de reserva se encontra na forma de:

Ilustração: Rapaz corpulento de camiseta, short e tênis acenando

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