Carboidratos Os carboidratos so substncias utilizadas como combustvel

Carboidratos Os carboidratos são substâncias utilizadas como “combustível” pelo corpo humano - fonte mais importante de energia. Presentes em alimentos como cereais, pão, massas, arroz, farinha e doces. Durante a digestão, essas substâncias se “quebram” em partes ainda menores e mais fáceis de serem absorvidas pelo corpo, como glicose.

Carboidratos São as moléculas orgânicas mais abundantes na natureza; Comumente utilizamos o termo carboidrato como sinônimo de açúcar (sabor doce); Sacarídeos, hidratos de carbono, glicídeos C, H, O / N, P, S Eles possuem grande variedade de funções.

Conceito e Generalidades Definidos quimicamente como poliidroxialdeídos ou poliidroxiacetonas; São compostos orgânicos constituídos por moléculas de C, H, O; A fórmula empírica para muitos carboidratos mais simples é:

ALDOSE x CETOSE

CARBOIDRATOS ALDOSE CETOSE ALDOSE

CARBOIDRATOS - Função *Estrutural de membrana celular *Fornecimento de energia *Anticoagulante (heparina) *Lubrificante *Antigênica *Ácidos nucleicos - DNA e RNA

Classificação dos Carboidratos Podem ser divididos em três classes principais: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos: Monossacarídeos (carboidratos simples); Dissacarídeos: 2 unidades de monossacarídeos; Oligossacarídeos: 3 a 10 unid. de monossac. ; Polissacarídeos: mais de 10 unid. de monossac. O termo sacarídeo é derivado do grego sakcharon que significa açúcar. Por isso, são assim denominados, embora nem todos apresentem sabor adocicado.

Classificação Excesso de glicose na corrente sanguínea? ? ? Triglicerídios Depositados como gordura

CARBOIDRATOS Glicose C 6 H 12 O 6 Frutose C 6 H 12 O 6 Galactose C 6 H 12 O 6 Monossacarídeos, Monoses ou Oses

Monossacarídeos (“açúcares simples”) Classificados de acordo com o nº de C; *3 C (trioses): gliceraldeído, di-hidroxiacetona *4 C (tetroses): eritrose, treose *5 C (pentoses): ribose *6 C (hexoses): glicose *7 C (heptoses): sedoeptulose *9 C (nanoses): ácido neuramínico

Monossacarídeos - “açúcares simples” Hexoses (6 átomos de carbono): Glicose – encontrada nas frutas, tubérculos, mel e produto final da degradação de carboidratos complexos. Importante fonte de energia cerebral; Frutose – encontrada em frutas e mel. Maior capacidade adoçante; Galactose – obtida na degradação da lactose (leite), na lactação é ressintetizada pelo organismo. Pentoses (5 átomos de carbono): Ribose e Desoxirribose - ácidos nucleicos

Isômeros Compostos com mesma fórmula química, mas de estruturas espaciais diferentes: ISÔMEROS C 6 H 12 O 6

Epímeros Carboidratos isômeros que diferem na sua configuração ao redor de apenas um determinado átomo de C: EPÍMEROS. *Epímeros em C-2 *Epímeros em C-4

Enantiômeros Tipo especial de isomeria observado em pares de estruturas que são como imagens uma da outra no espelho. L-Glicose D- Glicose OH do C assimétrico: lado direito Em seres humanos a maioria dos açúcares é do tipo D - açúcares OH do C assimétrico: lado esquerdo *C assimétrico: ligado a 4 átomos ou grupos diferentes mais distante do carbono da carbonila

Unindo Monossacarídeos LIGAÇÕES GLICOSÍDICAS: formadas entre duas hidroxilas (OH) de duas moléculas de monossacarídeos, com liberação de água.

Dissacarídeos *Lactose (galactose + glicose): Leite Lactose *Sacarose (glicose + frutose): Cana e beterraba Sacarose *Maltose (glicose + glicose): Hidrólise do amido. Cerveja e liquores de malte. Maltose Sabores adocicados. AÇUCAR NÃO REDUTOR

Dissacarídeos Sacarose (glicose + frutose) Açúcar comum, também encontrada em frutas, vegetais e mel. Constitui grande parte dos carboidratos consumidos pelos seres humanos – vasta aplicação pela indústria

Dissacarídeos Lactose (galactose + glicose) Encontrada principalmente nos laticínios, Principal fonte energética de lactentes, Menor poder adoçante.

Dissacarídeos Maltose (glicose + glicose) Produzida através da hidrólise do amido, Uso empregado na fabricação de cerveja.

Oligossacarídeos Rafinose e estaquiose (Triose – glu+Galac+frut) (tetrose – 2 galac+glic+frut) 3 -10 unidades de monossacarídeos Encontrados em legumes Não fermentados por enzimas pancreáticas

Polissacarídeos • Constituídos por mais de 10 unidades de monossacarídeos • Formados pela ligação de moléculas de glicose, variando na conformação/ligação química.

Polissacarídeos Glicogênio (cadeia ramificada): reserva de energia em animais. Hidrolisado à glicose;

Polissacarídeos Glicogênio Polissacarídeo de reserva energética Formado por cadeias ramificadas de glicose Armazenado no fígado e músculos Importante papel na manutenção da glicemia.

Polissacarídeos * * Amido (cadeia ramificada): reserva de energia em vegetais. Hidrolisado à maltose e glicose; .

Polissacarídeos Amido Encontrado em vegetais, constituído por: amilose (glicose ligadas linearmente) amilopectina (glicose em cadeias ramificadas)

Polissacarídeos * Celulose (polímeros de glicose-cadeia linear): estrutura para células vegetais, para humano, valor estrutural e não nutricional.

Polissacarídeos Celulose Principal constituinte das paredes celulares e tecido de sustentação vegetal Não é hidrolisado em seres humanos Insolúvel em água Encontrada em cascas de frutas/vegetais, folhosos e cereais integrais.

Celulose Fibras dietéticas são ricas em celulose, que não podem ser digeridas pelos seres humanos; Presença de fibras na alimentação resulta de efeitos fisiológicos benéficos. Ligações beta agrupam as moléculas construindo as fibras

Fibras na Dieta Reduz a constipação e a formação de hemorróidas; Aumenta a motilidade intestinal, diminuindo exposição a carcinógenos; Diminui a absorção de gorduras e colesterol da dieta; Retarda o esvaziamento gástrico, gera sensação de saciedade.

Polissacarídeos

Carboidratos Complexos Carboidratos podem unir-se por ligações glicosídicas a estruturas que não são carboidratos, como: Bases púricas e pirimídicas (ácidos nucléicos); Anéis aromáticos (esteróides e bilirrubina); Proteínas (glicoproteínas e glicosaminoglicanos); Lipídeos (glicolipídeos).

CARBOIDRATOS Holosídeos - São os oligossacarídeos e polissacarídeos que, por hidrólise, produzem somente monossacarídeos. Tipo de açúcar encontrado nas plantas e vegetais. Rafinose + 2 H 2 O → glicose + frutose + galactose Celulose + n H 2 O → n glicose Heterosídeos - São os oligossacarídeos e polissacarídeos que, por hidrólise, produzem monossacarídeos e outros compostos. Amidalina ( C 20 H 27 O 11 N ) + 2 H 2 O → 2 glicose + HCN + benzaldeídos Derivados de carboidratos - Amidalina - Ácido glicônico - Ácido glicurônico - Ácido sacárico - Sorbitol - Trinitrato de celulose - Piroxilina - Acetato de celulose

GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS A parte de carboidrato fica sempre voltada para o meio extracelular, constituindo uma verdadeira camada de carboidratos denominada GLICOCÁLICE. } glicocálice

GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDIOS A glicose precisa entrar nas células, para que elas obtenham a energia necessária para seu funcionamento. Como a glicose se mistura facilmente com a água, é hidrofílica, e portanto, polar. Sendo a glicose polar e a bicamada de lipídeos na membrana plasmática é praticamente apolar, para a glicose entrar na célula ela não poderá atravessar através da bicamada, carecendo de ajuda – difusão facilitada.

Carboidratos Metabolismo, digestão e absorção Digestão inicia-se durante a mastigação Ação mecânica Ação enzimática (amilase salivar)

Carboidratos Início da digestão - acontece na boca. Enzima ptialina OU amilase salivar - secretada pelas glândulas salivares. Quebra as ligações alfa-1→ 4 entre as moléculas de glicose do amido e as hidrolisa até maltose e oligossacarídeos. Como o alimento passa pouco tempo na boca, este processo é incompleto, pois a amilase não consegue quebrar as ligações alfa 1→ 6 que existem entre as moléculas de glicose. A amilase salivar continua atuando até chegar no estômago, onde sua ação é inibida pelo p. H ácido.

Carboidratos Intestino delgado - enzima amilase pancreática forma principalmente maltose, oligossacarídeos (dextrinas) e determinada quantidade de isomaltose. Maior parte da digestão - intestino delgado (duodeno) - ocorre no lúmen e na borda em escova do enterócito - enzima maltase transforma a maltose em duas glicoses. Superfície epitelial - enzimas sacarase, lactase e isomaltase, que atuam na quebra até monossacarídeos - substratos: sacarose, lactose e isomaltose. Após as etapas da digestão - monossacarídeos: glicose, frutose e galactose - absorvidos pelo enterócito.

Carboidratos ABSORÇÃO: Transporte de moléculas do trato gastrointestinal para a corrente sanguínea.

Carboidratos Após a absorção, o fígado libera uma parte da glicose para a corrente de glicogênio. No intestino delgado (amilase pancreática) Enzimas: lactase, sacarase e maltase - secretadas na borda em escova hidrolisam em glicose, frutose e galactose. Monossacarídeos absorvidos no intestino delgado e transportados para o fígado.

Carboidratos

Carboidratos

Degradação dos Carboidratos

Carboidratos Glicose, frutose e galactose provenientes da dieta - amido, sacarose e lactose. Ø α-amilase salivar: amido →maltose + oligossacarídeos; Ø α-amilase pancreática: amido ou glicogênio → maltose + dextrina Ø Maltase e dextrinase: hidrólise final da maltose e dextrina; Ø Isomaltase → 2 glicose Ø Sacarase → frutose + glicose Ø Lactase → galactose + glicose q Monossacarídeos resultantes da digestão → enterócitos → capilares sanguíneos.

Carboidratos Polissacarídeos não digeríveis (fibras) Fermentados por bactérias Amido resistente: parte do amido não digerido (batatas, cereais e legumes) no intestino delgado. Fermentado por bactérias, tem como produto final ácidos graxos de cadeia curta e alguns gases.

Carboidratos Simples São digeridos rapidamente - efeito negativo sobre os nossos níveis sanguíneos de insulina. São encontrados nos doces, no leite e nas frutas, têm um teor maior de glicose e, por isso, são digeridos mais rápido. As frutas, por também serem ricas em vitaminas, fibras e sais minerais, são as melhores opções para obter essa variação do nutriente.

Carboidratos Simples São facilmente quebrados no processo digestivo e assim, fornecem energia imediata. Dificultam a perda de peso. Digeridos rapidamente pelo organismo, eles fazem com que os níveis de açúcar no sangue aumentem rapidamente, ocorrendo assim, a liberação da insulina que consegue colocar os carboidratos para dentro das células de gordura e músculos.

Carboidratos Simples Liberação de insulina previne que o corpo utilize a gordura armazenada por causa do excesso de açúcar presente no sangue, dificultando a perda de gordura. Possuem alto índice glicêmico e são absorvidos rapidamente pelo nosso organismo. Exemplos: açúcares, frutas, doces, refrigerantes e etc;

Carboidratos Complexos São absorvidos mais lentamente pelo organismo, tem sua estrutura molecular mais complexa (polissacarídeos), liberando energia aos poucos. Após sua ingestão há um prolongado e leve aumento nos níveis de glicose na corrente sanguínea. Ex. : Arroz, aveia, pão, batata, massas e integrais

Carboidratos Complexos Garantem uma saciedade prolongada por terem digestão mais lenta. Mais eficientes quando obtidos pela versão integral, pois as fibras colaboram para que possamos sentir fome. São mais lentamente digeridos, evitando assim, as grandes elevações e queda dos níveis glicêmicos. São uma boa fonte de minerais, vitaminas e fibras. São mais lentamente digeridos, evitando assim, as grandes elevações e queda dos níveis glicêmicos.

Distúrbios no metabolismo dos carboidratos Deficiência de lactase: Enzima responsável pela degradação da lactose. Diarréias severas Déficit de crescimento em crianças Diabetes mellitus Produção inadequada de insulina e/ou resistência periférica (Tipo 1, Tipo 2, Gestacional, outros)

Distúrbios no metabolismo dos carboidratos Aumentando muito devido ao crescimento e ao envelhecimento populacional, à crescente prevalência da obesidade e sedentarismo; Sobrevida do paciente diabético também aumentou; Atualmente sabe-se que a incidência do DM 1 vem aumentando, particularmente na população infantil com menos de 5 anos de idade; É uma doença onerosa (lado econômico e pessoal);

Diabetes mellitus (DM) Decorrente da falta de insulina e/ou de sua incapacidade de exercer adequadamente seus efeitos - hiperglicemia. v Distribuição celular v Secreção inadequada v Ilhotas de Langerhans: α - Glucagon β - Insulina δ - Somatostatina

Diabetes mellitus (DM) DM 1 (5 a 10%): destruição das células beta pancreáticas insuficiência de insulina. Dependentes de insulina exógena. DM 2 (90 a 95% dos casos): defeitos na ação e na secreção da insulina. A maioria dos pacientes apresentam sobrepeso ou obesidade. Ocorre em qualquer idade - mais frequente após 40 anos. Não são dependentes de insulina exógena.

Diabetes mellitus (DM)

Consequências do DM Disfunção e falência de vários órgãos, especialmente rins, olhos, nervos, coração e vasos sanguíneos; Retinopatia Angiopatia Doença renal Neuropatia Doença aterosclerótica Hiperglicemia Infecções

Consequências do DM

Prevenção primária: protege indivíduos suscetíveis de desenvolver o DM; Estímulo ao aleitamento materno; Cuidados para prevenir obesidade, sedentarismo, hipertensão; Prevenção secundária: prevenir as ulcerações nos pés; tratamento da hipertensão e dislipidemia; diagnóstico e tratamento precoce da retinopatia; reduzir consumo de cigarro;

HIPOGLICEMIA Condição aguda caracterizada pela concentração da glicose sanguínea abaixo de 50 mg/d. L; Sintomas: ansiedade, palpitação, tremor, sudorese, cefaleia, confusão mental, convulsões, coma e morte; Causas: Induzida por insulina: frequente em pacientes diabéticos; Hipoglicemia pós-prandial: liberação exagerada de insulina após refeição - fazer refeições pequenas e frequentes. Hipoglicemia de jejum: redução na velocidade de produção de glicose pelo fígado.

QUESTÕES Porque diz-se que os carboidratos são essenciais para o armazenamento energético? Qual a fórmula estrutural de um carboidrato? O que significa heterosídeos e holosídeos? Quais as funções e classificações dos carboidratos? O que são substâncias isoméricas e substâncias epímeras? O que vem a ser GLUTs?