27/08/2014. Carboidratos. Monossacarídeos. Introdução. Classificação (quanto ao número de monômeros) Carboidratos

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1 Introdução CARBOIDRATOS Outras denominações: - Hidratos de carbono - Glicídios, glícides ou glucídios - Açúcares. Ocorrência e funções gerais: São amplamente distribuídos nas plantas e nos animais, onde desempenham funções estruturais e metabólicas. É o combustível preferencial para a contração muscular esquelética, sua depleção repercute em queda do desempenho. Profa. M.Sc. Renata Fontes Medicina Veterinária 2º Período Carboidratos Composição São formados por C, H, O. Fórmula Geral C n H 2n O n Classificação (quanto ao número de monômeros) Monossacarídeos Açúcares Fundamentais (não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos) Fórmula Geral: C n H 2n O n n 3 Propriedades: solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos brancos e cristalinos maioria com saber doce estão ligados à produção energética. Carboidratos Monossacarídeos Fórmula geral: C n (H 2 O) n - Trioses C 3 H 6 O 3 - Tetroses C 4 H 8 O 4 Monossacarídios Glicose, frutose, Galactose - Pentoses C 5 H 10 O 5 Ribose C 5 H 10 O 4 Desoxirribose CARBOIDRATOS Dissacaridíos Amido, GLICOGÊNIO - Hexoses C 6 H 12 O 6 Glicose Frutose Polissacarídos Sacarose, lactose e maltose Galactose 1

2 Monossacarídeos O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos mais a terminação ose. 03 carbonos trioses 04 carbonos tetroses 05 carbonos pentoses 06 carbonos hexoses 07 carbonos heptoses Podem ser classificados ainda como aldoses ou cetoses. Aldosex Cetose MONOSSACARÍDEO RIBOSE (PENTOSE) DESOXIRRIBOSE (PENTOSE) GLICOSE (HEXOSE) FRUTOSE (HEXOSE) GALACTOSE (HEXOSE) FUNÇÃO ESTRUTURAL (RNA) ESTRUTURAL (DNA) ENERGIA ENERGIA ENERGIA Funções dos carboidratos Os mais importantes Fonte de energia Estrutural Reserva de Energia Matéria prima para biossíntese de outras biomoléculas Glicose ou dextrose: é a forma de açúcar que circula no sangue e se oxida para fornecer energia. No metabolismo todos os tipos de açúcar se transformam em glicose. É encontrada no milho, na uva e em outras frutas e vegetais. Frutose : é o açúcar das frutas. Galactose: faz parte da lactose, o açúcar do leite. 2

3 Armazenamento dos carboidratos A quantidade de Glicogênio armazenada depende Vegetais AMIDO Exercício DIETA Animais GLICOGÊNIO Observação: Fígado (250 mmkg) Músculos (100 mm Kg) Após uma noite de sono os estoques de glicogênio hepático podem até zerar, como podem alcançar valores de 500 mmol/kg depois de uma refeição rica em carboidrato. Oxidação da Glicose Oxidação A oxidação do açúcar fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos. A oxidação (completa) fornece CO 2 e H 2 O. Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte. O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese. Dissacarídeos Ligação Glicosídica (maltose) São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes. 3

4 DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Hidrólise da Sacarose Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite Oligossacarídeos São açúcares complexos que têm de 3 a 10 unidades de monossacarídeos. Polissacarídeos São açúcares complexos que têm mais de 10 moléculas de monossacarídeos POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Amido Celulose Quitina Ácido hialurônico Açúcar de reserva energética de animais e fungos Açúcar de reserva energética de vegetais e algas Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes Função estrutural. Cimento celular em células animais Polissacarídeos Homo ou Heteropolissacarídeos Caracteriza-se pelo tipo de monômeros presentes, a seqüência e o tipo de ligação glicosídica envolvida. Principais polissacarídeos: - Celulose Homo Glicoproteinas - Hetero - Amido Homo Ácido hialurônico - Hetero - Glicogênio - Homo - Quitina - homo AMIDO Amilose: Macromolécula constituída de 250 a 300 resíduos de maltose; Amilopectina: Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α- glicose; A amilopectina constitui, 80% dos polissacarídeos do grão de amido. 4

5 Amido composto por: amilose e amilopectina Glicogênio Estrutura ramificada, permite rápida produção da glicose em períodos de necessidade metabólica Polissacarídeos estruturais Celulose e Quitina As plantas possuem paredes celulares rígidas compostas por celulose; Celulose polímero linear de até 15 mil resíduos de glicose ligados por ligações glicosídicas β(1" 4) 5

6 Quitina Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é ß- D-glicose, e na quitina o monômero é a N-acetilß-D-glicosamina; Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica. Celulose É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. Apresenta cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão às plantas fibrosas sua força mecânica. Os animais não possuem as enzimas celulases, que são encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos. Celulose Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 1- Ação poupadora de energia: a presença de carboidratos suficientes para satisfazer a demanda energética impede que as proteínas sejam desviadas para essa proposta, permitindo que a maior proporção de proteína seja usada para função básica de construção de tecido. 2- Efeito anticetogênico: a quantidade de carboidrato presente determina como as gorduras poderiam ser quebradas para suprir uma fonte de energia imediata, desta forma afetando a formação e disposição das cetonas. Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 2- Efeito anticetogênico: a quantidade de carboidrato presente determina como as gorduras poderiam ser quebradas para suprir uma fonte de energia imediata, desta forma afetando a formação e disposição das cetonas. Funções Especiais dos Carboidratos no Tecido Corporal 3- Coração: o glicogênio é uma importante fonte emergencial de energia contrátil. 4- Sistema Nervoso Central: O cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sanguínea. Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro. 6

7 Necessidades de Carboidratos 50% a 60% das calorias totais devem ser derivadas dos carboidratos 1 g de carboidrato fornece 4 Kcal 1 g de glicose fornece 3,41 Kcal Necessidade mínima de carboidrato: 1mg/Kg/dia Digestão: boca A saliva contém uma enzima que hidrolisa o amido: a amilase salivar (ptialina), secretada pelas glândulas parótidas. A amilase salivar consegue hidrolisar apenas 3 a 5 % do total, pois age em um curto período de tempo Digestão: estômago A amilase salivar é rapidamente inativada em ph 4,0 ou mais baixo, de modo que a digestão do amido iniciada na boca, cessa rapidamente no meio ácido do estômago. Digestão: intestino Duodeno: A amilase pancreática é capaz de realizar à digestão completa do amido, transformando-o em maltose e dextrina. Intestino Delgado: Temos a ação das dissacaridases ( enzimas que hidrolisam os dissacarídeos), que estão na borda das células intestinais. Carboidratos Hiperglicemia Glicosúria Síntese e armazenamento de gordura, proteínas e glicogênio Carboidratos Consumo glicogênio da reserva Consumo Triglicerídeos tecido adiposo Mecanismos de regulação Níveis de carboidratos no sangue são controlados por hormônios secretados por células pancreáticas: INSULINA GLUCAGON SOMATOSTATINA Consumo de proteínas 7

8 P. Exócrino libera enzimas P. Endócrino libera hormônios O açúcar no sangue é regulado pela Insulina e Glucagon Liberação da Insulina Após detectar excesso de glicose (HIPERGLICEMIA); Exerce três efeitos principais: Estimula a captação de glicose pelas células; Estimula a glicogênese (armazenamento da glicose na forma de glicogênio); Estimula armazenamento de aa e ácidos graxos. GLUCAGON Efeito antagônico à insulina; Formado pelas células α pancreáticas; Liberado quando na HIPOGLICEMIA; Atua: Estimulando a degradação de glicogênio hepático e muscular; Estimula a mobilização de aa e ácidos graxos; Estimula a lipólise. 8

9 SOMATOSTATINA Regulação inibitória da liberação de insulina e glucagon; Sintetizada pelas células delta. 9