INTRODUÇÃO

Carboidratos, também conhecidos como hidratos de carbono, glicídios, glícidos, glucídeos, glúcidos, glúcides, sacarídeos , açúcares, ou hidratos de carbono , são as biomoléculas mais abundantes na natureza, constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição.

Dentre as diversas funções atribuídas aos carboidratos, a principal é a função energética. Também atuam como elementos estruturais e de proteção na parede celular das bactérias, fungos e vegetais, bem como em tecidos conjuntivos e envoltório celular de animais. Agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e fornecem coesão entre as células. Podem funcionar como sinalizadores celulares. Alguns carboidratos, como a ribose e a desoxirribose, fazem parte da estrutura de nucleotídeos e dos ácidos nucléicos.

Os carboidratos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O).

Os carboidratos também podem ser chamados de hidratos de carbono, glicídios, açúcares, entre outros nomes.

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza, apresentam como  fórmula geral: [C(H2O)]n, daí o nome "carboidrato", ou "hidratos de carbono" e  são moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:

            - Fonte de energia;

            - Reserva de energia;

            - Estrutural;

            - Matéria-prima para a biossíntese de outras biomoléculas.

            Na biosfera, há provavelmente mais carboidratos do que todas as outras matérias orgânicas juntas, graças à grande abundância, no reino vegetal, de dois polímeros da D-glucose, o amido e a celulose.         

            O carboidrato é a única fonte de energia aceita pelo cérebro, importante para o funcionamento do coração e todo sistema nervoso.

            O corpo armazena carboidratos em três lugares: fígado (300 a 400g), músculo (glicogênio) e sangue (glicose). Os carboidratos evitam que nossos músculos sejam digeridos para produção de energia, por isso se sua dieta for baixa em carboidratos, o corpo faz canibalismo muscular.

Estrutura

Os carboidratos são compostos orgânicos constituídos por hidrogênio e oxigênio, que geralmente seguem a fórmula empírica [C(H2O)]n, sendo n ≥ 3. A relação entre os átomos de

carbono, hidrogênio e oxigênio é de 1:2:1. Contudo, alguns carboidratos não se ajustam a esta regra geral, como a manose e a frutose, por exemplo, cuja fórmula molecular é C6H12O5. Podem ser poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, isto é, possuem um grupo que pode ser aldeído ou cetona, respectivamente, e várias hidroxilas, geralmente uma em cada átomo de carbono que não faz parte do aldeído ou grupo funcional cetona. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio, alguns carboidratos apresentam nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição.

1. Classificação dos Carboidratos

Os carboidratos são classificados de acordo com o número de moléculas em sua constituição como monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

A. Monossacarídeos

Monossacarídeos

Os monossacarídeos são carboidratos com reduzido número de átomos de carbono em sua molécula. O "n" da fórmula geral pode variar de 3 a 7 (trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses), sendo os mais importantes as pentoses (C5H10O5) e as hexoses (C6H12O6). São relativamente pequenos, solúveis em água e não sofrem hidrólise.

Carboidrato Importância biológica

Trioses(C3H6O3)

Gliceraldeído Composto intermediário da glicólise.

Diidroxiacetona

Participa da glicólise e do ciclo de Calvin.

Pentoses(C5H10O5)

RiboseMatéria-prima para a síntese de ácido ribonucleico (RNA).

DesoxirriboseMatéria-prima para a síntese de ácido desoxirribonucleico (DNA).

Hexoses(C6H12O6)

GlicoseMolécula mais utilizada pelas células para a obtenção de energia.

Frutose Função energética.

GalactoseConstitui a lactose do leite. Função energética.

Os monossacarídeos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) na proporção 1: 2: 1, respectivamente, apresentando a fórmula geral (CH2O) n, em que “n” pode variar de 3 a 7.

O nome genérico do monossacarídeo está relacionado com o valor de n.

n = 3 triosesn = 4 tetrosesn = 5 pentosesn = 6 hexosesn = 7 heptoses

Os monossacarídeos mais abundantes são as hexoses com fórmula geral (C6H12O6). Nessa classe, se inclui a glicose, o mais importante combustível para a maioria dos seres vivos, componente dos polissacarídeos mais importantes, como o amido e a celulose. Outras hexoses importantes são a frutose e a galactose.

Uma outra classe importante dos monossacarídeos são as pentoses com fórmula geral (C5H10O5). As pentoses desoxirribose e ribose são os componentes dos ácidos nucleicos DNA e RNA, respectivamente.

As trioses e as heptoses são compostos que participam das reações dos processos metabólicos da respiração e da fotossíntese.

Os monossacarídeos são sólidos brancos, cristalinos, solúveis em água, sendo a maioria de sabor doce.

Algumas fórmulas estruturais de monossacarídeos

    

Carboidratos do tipo hexoses – glicose e galactose – possuem a função orgânica aldeído (aldose) e a frutose a função orgânica cetona (cetose).

    

Os monossacarídeos, também chamados de açúcares simples, consistem numa só unidade cetônica. O mais abundante é o açúcar de seis carbonos D-glucose; é o monossacarídeo fundamental de onde muitos são derivados. A D-glucose é o principal combustível para a maioria dos organismos e o monômero primário básico dos polissacarídeos mais abundantes, tais como o amido e a celulose.

            São os carboidratos mais simples, dos quais derivam todas as outras classes.

            Quimicamente são polihidroxialdeídos (ou aldoses) - ou polihidroxicetonas (ou cetoses), sendo os mais simples monossacarídeos compostos com no mínimo 3 carbonos:

O Gliceraldeído

A Dihidroxicetona

            Feita exceção à dihidroxicetona, todos os outros monossacarídeos - e por extensão, todos os outros carbohidratos - possuem centros de assimetria (ou qirais), e fazem isomeria óptica.

            A classificação dos monossacarídeos também pode ser baseada no número de carbonos de suas moléculas; assim sendo, as trioses são os monossacarídeos mais simples, seguidos das tetroses, pentoses, hexoses, heptoses, etc. Destes, os mais importantes estão as Pentoses e as Hexoses.

Trioses

 

            As pentoses mais importantes são:

            - Ribose

            - Arabinose

            - Xilose

 

            As hexoses mais importantes são:

            - Glicose

            - Galactose

            - Manose

            - Frutose

B. Oligossacarídeos

Oligossacarídeos

Os oligossacarídeos são carboidratos resultantes da união de duas a dez moléculas de monossacarídeos. A ligação entre os monossacarídeos ocorre por meio de ligação glicosídica, formada pela perda de uma molécula de água. O grupo mais importante dos oligossacarídeos são os dissacarídeos, formados pela união de apenas dois monossacarídeos. Quando são constituídos por três moléculas de monossacarídeos, recebem o nome de trissacarídeos.

Os oligossacarídeos são solúveis em água, mas, como não são carboidratos simples como os monossacarídeos, necessitam ser quebrados na digestão para que sejam aproveitados pelos organismos como fonte de energia.

Carboidrato

Monossacarídeos constituintes

Importância biológica

Dissacarídeos

Sacarose glicose + frutoseAbundante na cana-de-açucar e beterraba. Função energética.

Lactoseglicose + galactose

Encontrada no leite. Função energética.

Maltose glicose + glicose

Encontrada em alguns vegetais, provém também da digestão do amido pelos animais. Função energética.

Trissacarídeos

Rafinoseglicose + frutose + galactose

Encontrada principalmente nas leguminosas, não é digerida pelos seres humanos. Função energética.

Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos.

Os oligossacarídeos mais importantes biologicamente são os dissacarídeos.

Os dissacarídeos, como a sacarose, maltose e lactose são formados pela união de dois monossacarídeos

São carboidratos ditos glicosídeos, pois são formados a partir da ligação de 2 monossacarídeos através de ligações especiais denominadas "Ligações glicosídicas". A ligação glicosídica ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e qualquer outro carbono do monossacarídeo seguinte, através de suas hidroxilas e com a saída de uma molécula de água.

            Os glicosídeos podem ser formados também pela ligação de um carboidrato a uma estrutura não-carboidrato, como uma proteína, por exemplo.

Reações de Síntese e Hidrólise de um Dissacarídeo

Os dissacarídeos presentes nos alimentos não são aproveitados diretamente pelo organismo. Estas moléculas precisam ser digeridas (hidrolisadas) pela ação de enzimas específicas em suas unidades formadoras (monossacarídeos) para serem absorvidas nas microvilosidades intestinais e aí então chegarem até as células, via corrente sangüínea.

1. Reação de síntese 2. Reação de hidrólise (ação enzimática)

C. Polissacarídeos

Polissacarídeos

Os polissacarídeos são carboidratos grandes, às vezes ramificados, formados pela união de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses. São insolúveis em água e, portanto, não alteram o equilíbrio osmótico das células. Os polissacarídeos possuem duas funções biológicas principais, como forma armazenadora de combustível e como elementos estruturais.

Carboidrato

Monossacarídeos constituintes

Importância biológica

Polissacarídeos

Amido ≈1.400 glicoses Armazenado no amiloplasto de raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e

sementes. Principal reserva energética dos vegetais.

Glicogênio ≈30.000 glicoses

Armazenado no fígado e nos músculos. Principal reserva energética de animais e fungos.

Celulose ≈1.000 glicoses

Função estrutural na célula vegetal, como um componente da parede celular.

Quitina

Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e está presente na parede celular dos fungos.

Observação: existem outros tipos de polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que originam, por hidrólise, vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como por exemplo o ácido hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.

São moléculas orgânicas formadas pela união de mais 10 moléculas de monossacarídeos.Os polissacarídeos são abundantes na natureza, podendo ter função biológica de reserva energética, como o amido e o glicogênio ou função estrutural, como a celulose e a quitina.

Polissacarídeos de reserva energética

O amido é o polissacarídeo de reserva energética dos vegetais, sendo armazenado nas células do parênquima amilífero de caules (batatinha) e raízes (mandioca).

O glicogênio é o polissacarídeo de reserva energética animal, sendo armazenado no fígado e músculos.

Amido e glicogênio são formados por milhares de moléculas de glicose e para serem aproveitados no metabolismo energético são transformados em moléculas de glicose, de acordo com os esquemas a seguir.

Polissacarídeos Estruturais

A celulose é o polissacarídeo presente na membrana celulósica das células vegetais (imagine sua abundância na natureza). Está relacionada com a estrutura e forma das células vegetais.

O aproveitamento da celulose na forma de moléculas de glicose só é possível na presença da enzima celulase, que é produzida por microorganismos como bactérias e protozoários, que vivem mutualisticamente no sistema digestivo de organismos como ruminantes, moluscos e cupins.

No ser humano, a presença de celulose na dieta (alimentação) garante o bom funcionamento do intestino, a retenção de água ao bolo fecal, facilitando sua eliminação.

Nos artrópodes, o polissacarídeo quitina é um material impermeabilizante do exoesqueleto, garantindo boa adaptação à vida terrestre.

Nos tecidos animais, a compactação entre as células é facilitada pela presença do polissacarídeo ácido hialurônico (cimento intercelular).

A heparina também é um importante polissacarídeo que atua na circulação como anticoagulante, principalmente em regiões de grande irrigação como pulmões e fígado.

São os carboidratos complexos, macromoléculas formadas por milhares de unidades monossacarídicas ligadas entre si por ligações glicosídicas, unidas em longas cadeias lineares ou ramificadas. Os polissacarídeos possuem duas funções biológicas principais, como forma armazenadora de combustível e como elementos estruturais. 

            Os polissacarídeos mais importantes são os formados pela polimerização da glicose, em número de 3:

            - O Amido: É o polissacarídeo de reserva da célula vegetal, formado por moléculas de glicose ligadas entre si através de numerosas ligações a (1,4) e poucas ligações a (1,6), ou "pontos de ramificação" da cadeia. Sua molécula é muito linear, e forma hélice em solução aquosa.

            - O Glicogênio: É o polissacarídeo de reserva da célula animal. Muito semelhante ao amido, possui um número bem maior de ligações a (1,6), o que confere um alto grau de ramificação à sua molécula. Os vários pontos de ramificação constituem um importante impedimento à formação de uma estrutura em hélice.

            - A Celulose: É o carboidrato mais abundante na natureza. Possui função estrutural na célula vegetal, como um componente importante da parede celular. Semelhante ao amido e ao glicogênio em composição, a celulose também é um polímero de glicose, mas formada por ligações tipo b (1,4). Este tipo de ligação glicosídica confere á molécula uma estrutura espacial muito linear, que forma fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano.

Holosídeos e heterosídeos

[editar] Holosídeos

São os oligossacarídeos e polissacarídeos que, por hidrólise, produzem somente monossacarídeos. Tipo de açúcar encontrado nas plantas e vegetais. Rafinose + 2 H2O → glicose + frutose + galactose Celulose + n H2O → n glicose

[editar] Heterosídeos

São glicídios que sofrem hidrólise, produzindo oses (hidratos de carbono simples)e outros compostos.

[editar] Derivados de carboidratos

Amidalina - Ácido glicônico - Ácido glicurônico - Ácido sacárico - Sorbitol - Trinitrato de celulose - Piroxilina - Acetato de celulose

[editar] Função Energética: constituem a primeira e principal substância a ser convertida em energia

calorífica nas células, sob a forma de ATP. Nas plantas, o carboidrato é armazenado como amido nos amiloplastos; nos animais, é armazenado no fígado e nos músculos como glicogênio.

Estrutural: determinados carboidratos proporcionam rigidez, consistência e elasticidade a algumas células. A pectina, a hemicelulose e a celulose compõem a parede celular dos vegetais. A quitina forma o exoesqueleto dos artrópodes. Os ácidos nucléicos apresentam carboidratos, como a ribose e a desoxirribose, em sua estrutura.

FUNÇÃO De forma geral,os carboidratos desempenham um papel extremamente importante em nosso organismo,pois é através deles que nossas células obtêm energia para realizar suas funções metabólicas(movimentos)

 Curiosidades sobre o carboidrato

- O carboidrato é o principal “combustível” utilizado na contração muscular e é o nutriente mais importante para o desempenho atlético.- A energia obtida dos carboidratos pode ser liberada no interior dos músculos em atividade a uma velocidade até três vezes maior do que a energia derivada da gordura.- As reservas de carboidratos no organismo são limitadas: quando esgotadas, impedem que os atletas pratiquem exercícios intensos, podendo levar à fadiga.- Para melhorar o desempenho é comum consumir suplementos de carboidratos durante a competição.- Os atletas que praticam exercícios intensos regularmente devem ingerir uma dieta rica em carboidratos para que possam repor as reservas de energia entre os treinos.- A reposição total das reservas de carboidratos do organismo leva, no mínimo, 20 h.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://pt.wikipedia.org/wiki/Carboidrato

http://pt.shvoong.com/exact-sciences/biochemistry/1695256-carboidratos/

http://www.cems.com.br/nutricao/?p=946

http://www.informacaonutricional.net/nutricao/alimentos-ricos-em-carboidratos/(slides)