Metabolismo dos carboidratos
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15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos METABOLISMO DOS CARBOIDRATOS São compostos à base de C, H, O distribuídos em abundância nos tecidos animais e vegetais. vegetais. Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos Q uimicamente, são derivados aldeídicos e cetônicos de álcoois polipoli-hídricos (possuem mais de um grupo –OH) OH).. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio podem conter também em sua es trutu ra nitrogênio, enxofre ou fósforo e outros grupos funcionais funcionais.. A fórmula geral dos carboidratos é: (CH2 O)n Podem ser conhecidos como os es, es, glicídios, sacarídeos.. sacarídeos 1 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos Importância: Funções: - Na forma livre, são nutrientes das células para obter energia. - Podem ser metabólitos intermediários de importantes processos biológicos, como a respiração celular e fotossíntese. - ENERGÉTICA - ESTRUTURAL - RESERVA ENERGÉTICA - Podem se constituir em até 90% das moléculas orgânicas de alguns organismos. Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos Função Energética: são os principais produtores de energia na forma de ATP, cujas ligações ricas em energia são quebradas sempre que as células que precisam de energia para suas reações bioquímicas. Os seres vivos (exceto os vírus) possuem metabolismo adaptado ao consumo de glicose como substrato energéti co. Outros organismos podem lançar mão de outros artifícios na ausência de glicose. Função Estrutural: Estrutural: parede celular dos vegetais consti tuída por carboidratos polimeri zados (celulose, lignina, hemicelulose) hemicelulose); carapaça dos insetos contém quitina, polímero resistente (exo(exo-esqueleto); esqueleto); células animais possuem carboidratos circundando a membrana plasmática que dão especificidade celular, estimulando a perman ência de células agregadas a um tecido (glicocálix) glicocálix ). 2 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos Função de Reserva Energética: Energética: CLASSIFICAÇÃO nos vegetais, o amido, polímero d e glicose;; glicose MONOSSACARÍDIOS (AÇÚCARES SIMPLES) nos animais, há o glicogênio ênio,, também polímero de glicos e porém com estrutura mais compacta e ramificada. ramificada. ALDOSES CETOSES Trioses Tetroses Pentoses Hexoses Aldo- açúcares AldoGlicerose Eritrose Ribose, Xilose, Arabinose Glicose, Galactose, Manose CetoCeto- açúcares Dihidroxiacetona Eritrulose Ribulose Frutose (HARPER et al., 1982) Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO Podem ser divididos em dois grupos: - Holosídeos – formados exclusivamente por monossacarídios. - Heterosídeos – apresentam outros grupos funcionais ligados a eles (proteínas, lipídios, alcoóis, fenóis, minerais, etc.) Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO - Holosídeos Oligossacarídios: Contém de 2 a 10 monossacarídios e os mais importantes são os dissacarídios união de dois monossacarídios Polissacarídios Polissacarídios:: formados por várias unidades de monossacarídios. 3 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO - Holosídeos Oligossacarídios: Contém de 2 a 10 monossacarídios são os dissacarídios (união de dois monossacarídios) são os mais importantes Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO Polissacarídios Polissacarídios:: podem ser divididos em dois grupos: Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO - Holosídeos dissacarídios (sacarose, maltose, lactose, celobiose)) celobiose trissacarídios (rafinose) rafinose) tetrassacarídios (estaquiose) estaquiose) pentassacarídios (verbascose verbascose)) dextrinas Metabolismo dos Carboidratos TRIOSES MONOSSACARÍDIOS -Homopolisacarídios Homopolisacarídios:: repetição de um único monômero. -Heteropolisacarídios Heteropolisacarídios:: composição mais variada, e contém mais de um tipo de monômero. 4 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos TRIOSES TETROSES MONOSSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos TRIOSES TETRO SES MONOSSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos PENTOSES Metabolismo dos Carboidratos 5 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos PENTOSES Metabolismo dos Carboidratos HEXOSES MONOSSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos MONOSSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos MONOSSACARÍDIOS HEXOSES 6 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos Estrutura em hemiacetal e f órmulas cíclicas As aldopentoses e hexoses não apresentan estrutura linear e adotam estruturas cíclicas de f orma pentagonal o hexagonal. Metabolismo dos Carboidratos Sacarose Lactose Metabolismo dos Carboidratos MONOSSACARÍDIOS Formação da ligação hemihemiacetal para formação do grupo pirano Maltose 7 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos TRISSACARÍDIOS Rafinose Metabolismo dos Carboidratos TETRASSACARÍDIOS Estaquiose 8 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos CLASSIFICAÇÃO DISSACARÍDIOS: DISSACARÍDIOS: celobiose sacarose, maltose, lactose, DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS OLIG OSSACARÍDIOS: OSSACARÍDIOS: de 3 a 10 unidades de monossacarídios.. Ex monossacarídios Ex.... Dextrina Dextrina,, maltotriose. maltotriose. POLISSACARÍDIOS: mais de 10 moléculas de POLISSACARÍDIOS: monossacarídios.. Ex monossacarídios Ex.. amido, amilopectina, amilopectina , amilose, amilose, celulose, glicogênio. glicogênio. (HARPER et al., 1982) NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS 9 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS Maltose DISSACARÍDIOS:: DISSACARÍDIOS Celobiose 10 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos POLISSACARÍDIOS:: POLISSACARÍDIOS DEXTRINAS 11 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos POLISSACARIDIOS - Amilose NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos POLISSACARIDIOS - Amilopectina POLISSACARIDIOS 12 15/04/2010 Glicogênio Metabolismo dos Carboidratos POLISSACARIDIOS - Celulose Amilopectina Metabolismo dos Carboidratos POLISSACARIDIOS - Celulose Metabolismo dos Carboidratos CELULOSE POLISSACARIDIOS - Celulose 13 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Celulose Pectina LIGNINA 14 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Glicogênio 15 15/04/2010 Digestão de polissacarídios ramificados NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos Digestão de polissacarídios ramificados NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METAB OLISMO O metabolismo dos carboidratos é essencialmente voltado para a produção de energia DEG RADAÇÃO DA G LICOSE: G LICOG ENÓLISE: G LICOGÊNIO GLICOSE G LICÓLISE: GLICOSE PIRUVATO NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METAB OLISMO DEG RADAÇÃO DA G LICOSE: FERMENTAÇÕES ANAERÓBICAS: FERMENTAÇÃO LÁTICA piruvato lactato = produz 2 ATPs. ATPs . FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA Piruvato etanol = produz 2 ATPs. ATPs . 16 15/04/2010 NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METAB OLISMO NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METABOLISMO DEG RADAÇÃO DA G LICOSE: FERMENTAÇÃO LÁTICA DEGRADAÇÃO DA GLICOSE: CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO (respiração celular - ciclo de Krebs) GLICOSE CO 2 + H 2 O = 36 a 38 ATPs NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos Glicogênio Triglicerídios Proteína METABOLISMO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO 17 15/04/2010 Glicogênio Triglicerídios Proteína Glicogênio Lipólise Proteólise Glicogenólise Glicogenólise Glicose Ácidos graxos Aminoácidos Glicose Triglicerídios Proteína Lipólise Proteólise Ácidos graxos Aminoácidos Glicólise Piruvato Glicogênio Triglicerídios Proteína Lipólise Proteólise Glicogenólise Glicose Ácidos graxos Aminoácidos β-Oxidação Desaminação e Oxidação NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METABOLISMO ACETIL--CoA ACETIL Glicólise Piruvato Oxidação Acetil-CoA 18 15/04/2010 NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METABOLISMO CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO AMINOÁCIDOS PIRUVATO ÁCIDOS GRAXOS ACETIL-CoA 19 15/04/2010 AMINOÁCIDOS PIRUVATO ÁCIDOS GRAXOS METABOLISMO ACETIL-CoA ESTERÓIS E ÁCIDOS GRAXOS CICLO DE KREBS CORPOS CETÔNICOS NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos DEGRADAÇÃO DA GLICOSE: CICLO DAS PENTOSES FOSFATO produz ribose para síntese de ácidos nuclé icos Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos CICLO DAS PENTOSES FOSFATO CICLO DAS PENTOSES FOSFATO 20 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos CICLO DAS PENTOSES FOSFATO CICLO DAS PENTOSES FOSFATO NUTRIENTES E SEU METABOLISMO Carboidratos METABOLISMO SÍNTESE DE GLICOSE E GLICOGÊNIO GLICOGÊNESE-- glicose glicogênio GLICOGÊNESE GLICONEOGÊNESE: síntese de monossacarídios (glicose) a partir de não carboidratos (aminoácidos e ácidos graxos). Metabolismo dos Carboidratos DIGESTÃO AÇÃO DA SALIVA: SALIVA: Amilase salivar – pouco ativa na maioria das espécies, tendo ação mais efetiva em suínos e algumas aves (gansos e patos). 21 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos AÇÃO ÁCIDA DO ESTÔMAGO: ESTÔMAGO: O suco gástrico colabora no sentido de ocorrer alguma degradação na estrutura dos polissacarídios,, principalmente nas polissacarídios ligações pontes de hidrogênio. DIGESTÃO AÇÃO DAS ENZIMAS PANCREÁTICAS PANCREÁTICAS:: AMILASE E DEXTRINASE Permitem a redução do tamanho das moléculas, havendo a produção de oligo oligo,, di e monossacarídios. monossacarídios. Metabolismo dos Carboidratos DIGESTÃO DIGESTÃO AÇÃO DAS ENZIMAS DE MEMBRANA MEMBRANA:: DISSACARI DASES (Lactas ee,, maltase, sacaras e) e) - São as en zi mas que produ zem os monossacarídeos que vão então ser absorvidos.. absorvidos 22 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos A IMPORTÂNCIA DA FIBRA DIETÉTICA A IMPORTÂNCIA DA FIBRA DIETÉTICA A fibra se constitui basicamente de componentes da parede celular resistentes às enzimas secretadas pelos animais (CALVERT, 1991). A determinação da fração fibra compõe: A fibra da ração compreende a fração de carboidratos que depende da fermentação microbiana para ser aproveitada pelos animais. celulose, hemicelulose e lignina pectina, gomas e mucilagens cutina e ceras outros: frações amiláceas, amiláceas, proteínas e lipídios nãonão-digestíveis, elementos inorgânicos, aminas e poliaminas, poliaminas, lignanas e monômeros fenólicos. Metabolismo dos Carboidratos Metabolismo dos Carboidratos A IMPORTÂNCIA DA FIBRA DIETÉTICA IMPORTÂNCIA DA FIBRA DIETÉTICA A determinação da fibra é feita de duas formas: Fibra bruta Van Soest: - FDN (Fibra em detergente neutro) - FDA (Fibra em detergente ácido) Método de Van Soest Soest:: - Conteúdo celular (o que é retirado pelo detergente neutro) - Parede celular (FDN) - Lignina e celulose (FDA) - Hemicelulose (FDN – FDA) Van Soest & Moore (1966), Van Soest (1991) 23 15/04/2010 Metabolismo dos Carboidratos IMPORTÂNCIA DA FIBRA - a principal função da fibra é funcionar como lastro - o fornecimen to de energia pode representar até 20 20% % da manutenção de suínos adultos adultos.. - suínos adultos aproveitam melhor a fibra da dieta em relação às aves Metabolismo dos Carboidratos FIBRA PARA MONOGÁSTRICOS Para cada 1% que se aumenta na fibra da ração, redu zz-se em 1 a 1, 5% a digestibilidade da proteína para suínos suínos.. Para aves de postura adultas, o farelo de trigo pode ser introduzido nas rações, pois a níveis de fibra mais altos podem ter efeitos positivos. positivos. Metabolismo dos Carboidratos FIBRA PARA MONOGÁSTRICOS Digestibilidade de fibra (Crampton ( Crampton & Harris, 1974) Suínos (ceco) - 3 - 25% Aves (cecos) - 20 20-- 30% (estimativa) 24
