carboidratos - Odontologia Sorocaba 2016

BIOQUÍMICA - CARBOIDRATOS
Biomoléculas mais abundantes
Funções:
Fonte de energia
Reserva de energia
Estrutural
Fórmula geral de muitos
carboidratos: [C(H2O)]6
"carboidrato" ou "hidratos de
carbono"
BIOQUÍMICA - CARBOIDRATOS
Os vegetais são auto-suficientes na produção de carboidratos.
Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos a partir
de substratos simples não energéticos, precisando obtê-los
através da alimentação, produzindo CO2 (excretado para a
atmosfera), água e energia (utilizados nas reações
intracelulares).
BIOQUÍMICA - CARBOIDRATOS
•também chamados sacarídeos, glicídios, oses, hidratos de
carbono ou açúcares
• são definidos, quimicamente, como poli-hidróxi-cetonas
(cetoses) ou poli-hidróxi-aldeídos (aldoses)
• compostos orgânicos com, pelo menos três carbonos onde
todos os carbonos possuem uma hidroxila, com exceção de um,
que possui a carbonila primária (grupamento aldeídico) ou a
carbonila secundária (grupamento cetônico).
CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS: carboidratos mais simples, possuindo pelo
menos um átomo de carbono assimétrico que caracteriza a região
denominada CENTRO QUIRAL (fornece isômeros ópticos).
Possuem de 3 a 8 carbonos, sendo denominados, respectivamente,
trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses e octoses.
OBS.: com exceção da
DIHIDROXICETONA, todos
os outros
monossacarídeos, e
portanto, todos os outros
Carboidratos,
possuem centros de
assimetria (ou
quirais), e fazem
isomeria óptica.
CARBOIDRATOS
Pentoses mais importantes:
Ribose e desoxirribose (ác. nucléicos)
Arabinose (glicoproteínas)
Xilose (músc. coração)
Hexoses mais importantes:
Glicose (dextrose)
Galactose (galactosemia)
Frutose (frutas e mel, 75% mais doce glicose)
galactose
CARBOIDRATOS
Retinopatia
Microaneurismas com exsudatos
Angiogênese
Reabsorção sangüínea
Tração e deslocamento da retina
Neuropatias – pé diabético
CARBOIDRATOS
MONOSSACARÍDEOS EM SOLUÇÃO
AQUOSA:
• Os monossacarídeos em
solução aquosa estão presentes
na sua forma aberta em uma
proporção de apenas 0,02%
• O restante das moléculas está
ciclizada na forma de um
anel hemiacetal de 5 ou de 6
vértices.
• O anel de 5 vértices é chamado
de ANEL FURANOSÍDICO
• O anel de 6 vértices é chamado
de ANEL PIRANOSÍDICO
CARBOIDRATOS
Hemiacetal: resulta da reação intramolecular
entre o grupamento funcional (C1 nas aldoses e C2 nas cetoses)
e um dos carbonos hidroxilados do restante da molécula
(C4 na furanose e C5 na piranose), ocorrendo nas formas
isoméricas alfa e beta (cis ou trans), conforme a posição da hidroxila
do C2 em relação à hidroxila do C1.
Tais formas são interconvertidas através do fenômeno da mutarrotação
- Alfa: quando ela fica para baixo do plano do anel
- Beta: quando ela fica para cima do plano do anel
OH
H

CARBOIDRATOS: CLASSIFICAÇÃO
Dissacarídeos:
Maltose: duas moléculas de glicose e estão presentes no malte (maltose) e
são subprodutos da digestão do amido e glicogênio (iso-maltose);
Sacarose: (glicose + frutose) sendo a forma mais comum de açúcar, obtida da
cana-de-açúcar
Lactose: (galactose + glicose) é o principal carboidrato do leite
CARBOIDRATOS: CLASSIFICAÇÃO
POLISSACARÍDEOS
• também chamados de glicanas
• são polímeros de hexoses
• unidos por ligação glicosídicas na forma
alfa ou beta
• alguns funcionam como reserva de
carboidratos
• outros atuam na morfologia celular.
CARBOIDRATOS-FUNÇÕES
ENERGÉTICA
• principais produtores de
energia sob a forma de
ATP, cujas ligações ricas
em energia (±10 Kcal) são
quebradas sempre que as
células precisam de
energia para as reações
bioquímicas
CARBOIDRATOS
RESERVA ENERGÉTICA
Os polissacarídeos de reserva mais importantes são: amido e glicogênio,
ambos de alto peso molecular e polímeros de glicose.
• vegetais:
glicose)
amido
(polímero
de
• amilose:
cadeias
longas,
sem
ramificação, ligação (1-4) (15 a 20%)
• amilopectina: altamente ramificada
(80 a 85%)
• apresenta ligações (1-4) e pontos
de ramificação, que ocorrem a cada 24
a 30 resíduos de glicose com ligações
(1-6).
CARBOIDRATOS
RESERVA ENERGÉTICA
• animais:
glicogênio,
também
polímero de glicose, porém com uma
estrutura mais compacta e ramificada
• subunidades de glicose unidas
através de ligações (1-4) , com
ligações (1-6) nas ramificações.
• presente no fígado e músculo
• a amilopectina e o glicogênio são ramificados para permitir que as
enzimas de degradação possam acelerar a conversão do polímero
em monossacarídeo
CARBOIDRATOS
• dextrana: polissacarídeo produzido por
bactérias quando elas se desenvolvem na
sacarose (placa bacteriana) .
• uso clínico: extensor sanguíneo, retém água
na corrente sanguínea prevenindo perdas de
volume sanguíneo e quedas de pressão arterial
• dextrina: produzida durante a hidrólise do
amido (intermediário entre o amido e a maltose.
• é utilizada na preparação de adesivos (selos
postais)
• utilizada quando a digestão do amido é difícil
em crianças e idosos
CARBOIDRATOS: FUNÇÃO ESTRUTURAL
• CELULOSE
•a parede celular dos vegetais é constituída por um
carboidrato polimerizado: a celulose
• formada por moléculas de glicose unidas por
ligações β(1- 4) ex: madeira, algodão e papel
•apresenta-se impregnada por outras substâncias
poliméricas, não sendo digerida pelos animais que
não apresentam enzimas para quebrar as ligações do
tipo β, com exceção de animais herbívoros, que
possuem bactérias e protozoários simbióticos que
digerem a celulose em seus aparelhos digestivos.
CARBOIDRATOS: FUNÇÃO ESTRUTURAL
• a carapaça dos insetos contém
quitina, um polímero que dá
resistência
extrema
ao
exoesqueleto;
• 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: FUNÇÃO ESTRUTURAL
POLISSACARÍDEOS
• PEPTIDOGLICANAS: paredes porosas e rígidas das bactérias
• são polissacarídeos lineares formados por unidades alternadas
de ácido N-acetil-murâmico e N-acetil-glicosamina (derivados de
carboidratos) interligados por cadeias polipeptídicas curtas.
A lisozima presente na lágrima
hidrolisa as ligações glicosídicas
formadas entre o ácido N-acetilmurâmico e N-acetil-glicosamina,
matando as células bacterianas.
Funciona como um mecanismo de
defesa contra infecções bacterianas.
CARBOIDRATOS: FUNÇÃO ESTRUTURAL
POLISSACARÍDEOS
MUCOPOLISSACÁRIDES ÁCIDOS
DO TECIDO CONJUNTIVO DOS
ANIMAIS
• ex.: o ácido hialurônico
• formados por unidades de açúcar
alternadas, uma das quais contém
o grupamento ácido.
• HEPARINA: polissacarídeo ácido
• Função: anticoagulante nos vasos sangüíneos
• é formada por glicosamina + ácido urônico + os aminoácidos
serina ou glicina.
CARBOIDRATOS-DIGESTÃO
Boca
Glândula salivar
amilose
amilopectina
-amilase
glicose
maltose maltotriose
dextrina
dextrina limite 
CARBOIDRATOS: DIGESTÃO
Enzimas da borda em escova
Isomaltase intestinal
-1,6 glicosidase
Glicoamilase
isomaltase
Dissacaridases
Maltose

maltase
Sacarose

sacarase
Lactose

lactase

glicose + glicose


glicose + frutose
glicose + galactose
CARBOIDRATOS: DIGESTÃO
A digestão dos carboidratos começa na boca
A saliva contém a enzima amilase (ptialina) que catalisa a hidrólise do amido a
maltose e outros polímeros pequenos de glicose (3 a 9 moléculas).
Inativada em valores de pH abaixo de 4,0 – inativa no estômago.
Principal função: lubrificar e umedecer o alimento
No estômago não ocorre digestão de carboidratos, exceto aquelas catalisada
pela amilase salivar.
Intestino delgado
Local onde ocorre a principal digestão dos carboidratos
Suco pancreático: contém amilase pancreática (pH 7,1), que catalisa a
hidrólise do amido e dextrinas gerando maltose.
A maltose é hidrolisada a glicose, através da enzima maltase (células. da
mucosa intestinal).
As células da mucosa intestinal também contém sacarase e lactase.
CARBOIDRATOS: ABSORÇÃO
Praticamente todos os carboidratos dos alimentos são absorvidos na forma
de monossacarídeos, principalmente glicose (80%) e em menor quantidade
lactose e frutose (20%).
A glicose e a galactose são transportadas pelo mecanismo de co-transporte
do sódio.
Inicialmente o sódio (Na+) é ativamente transportado através das
membranas basolaterais das células epiteliais intestinais pela Na+/K+
ATPase para os espaços paracelulares com depleção de sódio no interior
das células epiteliais.
A diminuição do sódio intracelular causa difusão facilitada de sódio do
lúmem intestinal para o interior das células epiteliais. O sódio combina-se
com uma proteína transportadora que transportará o sódio quando também
estiver combinada com alguma outra substância, como a glicose.
A combinação simultânea da glicose e o sódio com a proteína
transportadora permite o transporte das duas substâncias juntas para o
interior da célula.
CARBOIDRATOS: ABSORÇÃO