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1ª série · Biologia
As biomoléculas · Bioelementos e biomoléculas

Os carboidratos (glicídios)

Antes de uma corrida de rua, como a São Silvestre, muita gente come uma boa porção de macarrão. Por quê? Porque o amido do macarrão é uma reserva de glicose "empacotada". Neste apartado você vai ver como a mesma unidade química, um monossacarídeo, pode servir como combustível imediato, como reserva ou como material de sustentação, dependendo de como as unidades se ligam.

Monossacarídeos: a unidade básica

Se você dissolver uma colher de glicose em água e tentar quebrá-la com ácidos suaves ou enzimas digestivas, ela não se divide em carboidratos menores: você chegou à unidade básica dos açúcares. O que define essa unidade e como sua estrutura se relaciona com a função?

Fórmulas lineares da glicose (aldeído no C1) e da frutose (cetona no C2): ambas têm seis carbonos e fórmula C₆H₁₂O₆. glicose (forma linear) 1 2 3 4 5 6 CHO aldeído H HO H H OH H OH OH CH₂OH frutose (forma linear) 1 2 3 4 5 6 CH₂OH O cetona HO H H H OH OH CH₂OH ambas: C₆H₁₂O₆

Em solução aquosa, essas moléculas se fecham em anel (ciclização), e é assim que existem na célula. O anel é uma forma de representar a mesma molécula; para este curso, o importante é reconhecer o anel e saber que o carbono que continha a carbonila (o carbono anomérico) é o que participa da ligação com outro açúcar.

Na célula, os monossacarídeos têm duas funções principais: servir de fonte imediata de energia (a glicose é oxidada na respiração celular) e servir de unidade de construção de carboidratos maiores. A ribose e a desoxirribose, que são monossacarídeos de 5 carbonos, entram na composição do RNA e do DNA (veja o apartado sobre ácidos nucleicos).

Pratica★☆☆Por começar
O que é um monossacarídeo? Dê dois exemplos e indique qual é a principal função dos monossacarídeos na célula.

O que é um monossacarídeo? Dê dois exemplos e indique qual é a principal função dos monossacarídeos na célula.

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Dissacarídeos: a ligação glicosídica

Quando dois monossacarídeos se unem, forma-se um dissacarídeo. Como acontece essa união?

Formação da sacarose: a α-D-glicose e a β-D-frutose, em projeção de Haworth, unem-se pelos OH de seus carbonos anoméricos (C1 e C2) por uma ligação glicosídica. Na desidratação libera-se uma molécula de água e na hidrólise ela é consumida. O CH₂OH HO OH OH OH 1 α-D-glicose + O HO CH₂OH OH OH CH₂OH 2 β-D-frutose desidratação (libera H₂O) hidrólise (consome H₂O) O CH₂OH HO OH OH 1 O O CH₂OH OH OH CH₂OH 2 ligação glicosídica α(1→2)β + H₂O sacarose
Pratica★☆☆Por começar
Classifique os seguintes carboidratos em monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos: glicose, sacarose, amido, frutose, lactose e celulose.

Classifique os seguintes carboidratos em monossacarídeos, dissacarídeos ou polissacarídeos: glicose, sacarose, amido, frutose, lactose e celulose.

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Pratica★★☆Por começar
A sacarose forma-se pela união de uma glicose e de uma frutose. Que tipo de ligação se estabelece entre ambos os monossacarídeos, como se designa a reação que a origina…

A sacarose forma-se pela união de uma glicose e de uma frutose. Que tipo de ligação se estabelece entre ambos os monossacarídeos, como se designa a reação que a origina e que molécula é liberada durante a mesma?

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Polissacarídeos: reserva energética e estrutura

Uma camiseta de algodão e uma colher de farinha de trigo são feitas do mesmo monômero, a glicose. Mesmo assim, a camiseta não se dissolve nem pode ser digerida, enquanto a farinha engrossa quando cozida e nos alimenta. Como as células obtêm propriedades tão opostas com o mesmo "tijolo"?

Polissacarídeo Onde ocorre Função Ligação
Amido plantas (batata, mandioca, arroz, milho) reserva de energia α
Glicogênio animais e fungos (fígado e músculos) reserva de energia α
Celulose parede celular das plantas estrutural β
Quitina exoesqueleto de artrópodes e parede dos fungos estrutural β

O glicogênio é a reserva dos animais: fica armazenado principalmente no fígado e nos músculos. Entre as refeições, o fígado libera glicose na corrente sanguínea a partir do glicogênio; já o glicogênio muscular abastece a própria fibra muscular durante o exercício.

Comparação entre o amido ou glicogênio, cujas glicoses unidas por ligações alfa formam uma cadeia enrolada em hélice compacta de reserva, e a celulose ou quitina, cujas glicoses unidas por ligações beta, com monômeros alternados girados 180 graus, formam cadeias retas paralelas unidas por pontes de hidrogênio. amido / glicogênio (ligação α) celulose / quitina (ligação β) monômeros alternados girados 180° D-glicose (monômero) pontes de hidrogênio cadeia enrolada (hélice) reserva: compacta, acessível cadeias retas paralelas estrutura: rígida, insolúvel
Pratica★☆☆Por começar
Indique qual é a função biológica do glicogênio nos animais e em quais órgãos ele é armazenado principalmente.

Indique qual é a função biológica do glicogênio nos animais e em quais órgãos ele é armazenado principalmente.

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Pratica★★☆Por começar
O esquema mostra a disposição das cadeias de dois polissacarídeos formados exclusivamente por glicose. Indique qual corresponde ao amido e qual à celulose, explique que…

O esquema mostra a disposição das cadeias de dois polissacarídeos formados exclusivamente por glicose. Indique qual corresponde ao amido e qual à celulose, explique que diferença existe na ligação dos seus monômeros (ligação α ou β) e justifique como a forma das suas cadeias fundamenta o fato de um servir de reserva energética e o outro desempenhar uma função estrutural.

A B ligações de H
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Os carboidratos na alimentação e no metabolismo

Do prato ao músculo: o amido no lúmen intestinal é hidrolisado em glicose, que atravessa a parede do intestino, passa para o sangue e é transportada até a fibra muscular, onde gera ATP ou é armazenada como glicogênio. lúmen intestinal amido hidrólise glicose parede intestinal absorção sangue transporte fibra muscular ATP glicogênio

Alguns pontos práticos para ler rótulos e entender a dieta:

  • Fibras alimentares (como a celulose de verduras e do farelo) não são digeridas, mas ajudam no funcionamento do intestino.

  • Alimentos de digestão rápida elevam rapidamente a glicose no sangue; os de digestão lenta (ricos em fibras) elevam mais devagar. O índice glicêmico é uma medida qualitativa dessa velocidade.

  • O açúcar de mesa e o açúcar do leite são carboidratos diferentes: sacarose e lactose.

Volte ao início: o corredor come macarrão porque o amido, com ligações α(1→4), é facilmente hidrolisado pelas nossas enzimas em glicose; ela vai para o sangue e é armazenada nos músculos e no fígado como glicogênio, uma reserva compacta e pronta para liberar energia rápido durante a prova.

Resumo

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