CARBOIDRATOS
INTRODUÇÃO
-Biomoléculas mais abundantes
-Base da nutrição animal
*Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos a partir de
substratos simples não energéticos, precisando obtê-los por meio da
alimentação, produzindo CO2 (excretado para a atmosfera), água e
energia (utilizados nas reações intracelulares).
Os vegetais são auto-suficientes na produção de carboidratos. Os animais precisam
alimentar-se de células vegetais (ou de animais herbívoros) para obter glicose e O2 para
produzir energia para suas reações metabólicas.
Autótrofos vs. Heterótrofos
“Seres verdes” que capturam a
energia da luz solar.
Os outros seres que dependem
direta ou indiretamente dos “seres
verdes”.
CARBOIDRATOS
FUNÇÕES
•ENERGÉTICA: são os principais produtores de energia sob a forma de ATP, cujas
ligações ricas em energia são quebradas sempre que as células precisam de energia
para as reações bioquímicas.
-É a principal função dos carboidratos, com todos os seres vivos (com exceção dos
vírus) possuindo metabolismo adaptado ao consumo de glicose como substrato
energético.
-Algumas bactérias consomem dissacarídeos (p.ex.: a lactose) na ausência de glicose,
porém a maioria dos seres vivos a utiliza como principal fonte energética.
CARBOIDRATOS
FUNÇÕES
•ESTRUTURAL:
- a parede celular dos vegetais é constituída por um carboidrato polimerizado - a
celulose;
- a carapaça dos insetos contém quitina, um polímero que dá resistência extrema ao
exo-esqueleto;
- as células animais possuem uma série de carboidratos circundando a membrana
plasmática que dão especificidade celular, estimulando a permanência agregada das
células de um tecido - o glicocálix.
CARBOIDRATOS
FUNÇÕES
•RESERVA ENERGÉTICA:
- nos vegetais, há o amido, polímero de glicose;
- nos animais, há o glicogênio, também polímero de glicose porém com uma estrutura
mais compacta e ramificada.
CARBOIDRATOS
INTRODUÇÃO
-Quimicamente são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou
substâncias que, hidrolisadas, originam estes compostos
-Fórmula geral (CH2O)n
ex: glicose C6H12O6
*Alguns carboidratos, entretanto, possuem em sua estrutura
nitrogênio, fósforo ou enxofre não se adequando, portanto, à fórmula
geral.
Duas Famílias: Cetoses e Aldoses
Três classes principais de acordo com o tamanho
-monossacarídeos
-oligossacarídeos
-polissacarídeos
MONOSSACARÍDEOS
-aldeídos ou cetonas com um ou mais grupos hidroxila na molécula
-um dos carbonos é unido por dupla ligação a um oxigênio para formar carbonila.
- carbonila na extremidade = aldose
-Carbonila em outra parte = cetose
-no de carbonos (3 a 9) = trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses
-assimetria – centro quiral
-2n = n° isômeros
-monossacarídeos de 5 ou
mais C estão na forma
cíclica – furanoses (5C) e
piranoses (6C)
-a ciclização faz com que o
carbono do grupo carbonila
fique assimétrico: assim,
dependendo da posição da
hidroxila ele pode ser α ou
β
OLIGOSSACARÍDEOS – 2 a 10 monossacarídeos conectados por meio de
ligações glicosídicas
- um grupo hidroxila de um açúcar reage com o carbono anomérico de
outra molécula de açúcar.
Estrutura dos oligossacarídeos mais comuns.
POLISSACARÍDEOS
-polímeros de cadeias com 10 ou mais monossacarídeos de estrutura linear
ou ramificados
-diferem na identidade dos monossacarídeos, comprimento da cadeia,
grau de ramificação, tipo de ligação
POLISSACARÍDEOS
- podem ser homo ou heteropolissacarídeos
AMIDO
- polissacarídeo composto por resíduos de glicose
- funciona como substância de reserva para muitas plantas
-o grânulo de amido é uma mistura de dois polissacarídeos: amilose e amilopectina
•Amilose:
Macromolécula constituída de 50 a 5000 resíduos de glicose, ligadas por pontes
glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal.
•Amilopectina:
Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída por mais de 106
resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, ocorrendo também
ligações α-1,6 (a cada 24 a 30 resíduos). A amilopectina constitui,
aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido.
GLICOGÊNIO
-polissacarídeo de armazenamento de glicose nos animais
-ligações α(1-4) e α(1-6)
-mais ramificado (ramificação a cada 8 a 12 resíduos de glicose) e compacto que o
amido
-é sintetizado e armazenado principalmente no fígado e nos músculos
-o seu destino é converter-se em glicose à medida que o organismo necessita
CELULOSE
-substância fibrosa
-cadeia longa de beta-glicose (ligações β-1,4)
-é o principal componente estrutural das plantas (parede celular)
-não é digerível pelos animais (celulase)
QUITINA
-semelhante à celulose em estrutura e função
-cadeia longa" de N-acetil-beta-D-glicosamina (ligações β-1,4)
-é o principal componente estrutural do exoesqueleto de invertebrados
*insetos e crustáceos (lagostas e camarões)
-também ocorre em paredes celulares de algas, fungos e leveduras
FIBRAS
-“fibra alimentar” é uma fração complexa composta por um conjunto
de componentes presentes nos alimentos vegetais, representados
pela soma de lignina e polissacarídeos (celulose, hemicelulose,
pectina, mucilagem e goma), sendo estes classificados segundo sua
solubilidade em água, como solúveis ou insolúveis.
-a fibra se constitui basicamente de componentes da parede celular
resistentes às enzimas secretadas pelos animais.
•
hemiceluloses: são polissacarídeos complexos encontrados nas paredes das células
vegetais, em estreita associação com celulose e lignina. São moléculas menores que a
celulose, constituídas principalmente por unidades de xilose, arabinose, galactose,
manose e ramnose.
•
lignina: é um polímero rígido derivado dos aminoácidos fenilalanina e tirosina.
•
pectinas: são ácidos pectínicos (cadeias de ácidos D-galacturônicos) solúveis em água e
que formam soluções coloidais.
•
gomas: são polissacarídeos exudados pelas plantas com a finalidade de cobrir ferimentos
existentes em frutos e troncos de árvores evitando o ataque de microrganismos.