Composto por carbono, hidrogênio e oxigênio e água; Também chamados de Hidratos de carbono, açúcares, glicídios;

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Carboidratos

• Composto por carbono, hidrogênio e oxigênio e

água;

• Também chamados de Hidratos de carbono,

açúcares, glicídios;

• São amplamente distribuídos nas plantas e nos

animais,

onde

desempenham

funções

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Poliidroxialdeídos e Poliidroxicetonas

Várias hidroxilas

(4)

Nomenclatura

• Sufixo inicial aldo ou ceto;

• Sufixo para quantidade de carbono;

• Sufixo OSE;

03 carbonos – trioses

04 carbonos – tetroses

05 carbonos – pentoses

06 carbonos – hexoses

07 carbonos – heptoses

(5)

Nomenclatura

ALDO

1 2

C

C C

HEXA

OSE

3

ALDOHEXOSE

GLICOSE

(6)

• Fotossíntese converte + 100 bilhões toneladas de

CO

₂

e H

₂

O em carboidratos (celulose e outros

açúcares).

• Mais da metade do carbono orgânico do planeta está

armazenado em apenas duas moléculas de

carboidratos: amido e celulose.

Possuem diferentes funções:

- Fonte de energia

- Depósitos energético - Estrutura de Membranas - Exoesqueleto

(7)

Classificação

• Monossacarídeos: unidade funcional dos

carboidratos;

• Dissacarídeos: duas unidades;

• Polissacarídeos: mais de duas unidades de

(8)

Açúcares Fundamentais (forma mais simples): não necessitam de qualquer alteração para serem absorvidos.

Propriedades: solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos brancos e cristalinos maioria com saber doce estão ligados a produção energética.

(9)

Glicose

• É a forma de açúcar que circula no sangue e se

oxida para fornecer energia.

• No metabolismo humano, todos os tipos de

(10)

Glicose

Utilizada de três formas:

• Diretamente pelas células

como fonte de energia;

• Armazenada como glicogênio;

• Convertida como gordura para

estoque de energia;

(11)

Frutose

• Açúcar do mel e das frutas;

• É o mais doce dos açúcares;

(12)

Galactose

• Não ocorre na forma livre, está sempre

combinada com a glicose, formando a lactose,

um dissacarídeo;

• É convertida no fígado em glicose;

(13)

Ribose

(14)

Dissacarídeos

: São combinações de açúcares simples

que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes.

Ex: Sacarose, Lactose.

Glicose

Frutose

(15)

= Glicose + Galactose

Galactose

Glicose Lactose (Leite)

(16)



São combinações de açúcares simples que, por

hidrólise,

formam

duas

moléculas

de

monossacarídeos, iguais ou diferentes.



EX:

(17)

(18)

Lactose:

•D-galactosidase ou lactase intestinal: comum a ausência em

africanos e orientais: Intolerância à lactose

Sacarose:

•Formado somente por plantas;

Trealose:

•Fonte de armazenamento de

energia presente na hemolinfa de insetos

(19)

Oligossacarídeos

• São açúcares complexos que tem de 3 a 10

unidades de monossacarídeos.

• Rafinose → glicose + frutose + galactose

Maltotriose ou

(20)

(21)

Polissacarídeos:

São formados por várias moléculas de glicose, são os açucares complexos.

Os principais são: glicogênio, amido e celulose.

 (1-4)  (1-6) Glicogênio  (1-4)  (1-6) Amilose linear Amilopectina (ramificada) Amido

(22)

• Celulose e Amido – unidades repetitivas de glicose,

com ligações glicosídicas diferentes – propriedades

e funções diferentes;

• Obs: oligo e polissacarídeos são hidrolisados em

monossacarídeos;

(23)

Homopolissacarídeos: forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina);

Heteropolissacarídeos: suporte extracelular em muitas formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias (ácido hialurônico, heparina, peptidoglicano)

(24)

Homopolissacarídeo: Quitina

• Exoesqueleto de artrópodes (insetos e

crustáceos);

• A estrutura molecular da celulose e da quitina

impede que sejam digeridos pelas enzimas do

nosso trato gastrintestinal;

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Homopolissacarídeos:

Amido

• + de 1400 moléculas de glicose

• Produzido nas folhas através da fotossíntese.

• Armazenado em frutos, sementes, caules e raízes.

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Homopolissacarídeos:

Celulose

• Formada por 4.000 moléculas de glicose

• É o principal componente estrutural das plantas.

• Os animais não possuem as enzimas celulases, que são

encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o

trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como

gados e cavalos.

(27)

Homopolissacarídeos:

Glicogênio

-

Formado por cerca de 30.000 moléculas de

glicose.

-

Polissacarídeo de reserva energética animal;

-

Em animais é encontrado principalmente no

(28)

Glicoconjugados

• Glicolipídios: lipídios de membrana que apresentam

oligossacarídios na região hidrofílica;

• Glicoproteínas: oligossacarídeos ligados covalentemente

à proteínas;

• Proteoglicanos: polissacarídeos unidos a uma proteína

(glicosaminoglicanos)

Atuam como receptores

e sinalizadores, interagindo com moléculas e outras

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• Glicosaminoglicanos:

moléculas

composição:

açúcares que se ligam a uma proteína central.

• Essa molécula absorve água em demasia,

adquirindo uma consistência viscosa, promovendo

assim a lubrificação entre os tecidos, permitindo o

deslizamento na movimentação entre eles.

•

• Essa diminuição de atrito entre os tecidos permite,

por exemplo, o movimento das articulações ósseas.

(30)

• Acido Hialurônico: estrutural (matriz extracelular de

cartilagens; viscosidade e lubrificação nas articulações

dos vertebrados;

• Condroitin-sulfato: é um dos principais componentes

estruturais da cartilagem;

• Colírios oftalmológicos, em sua maioria, são soluções

de condroitim-sulfato;

(31)

Glicoconjugados x Hemácias

• Sinalização descoberta com hemácias envelhecidas!

• Hemácias

jovens

têm,

em

sua

superfície,

glicoproteínas cuja extremidade é rica em ácido

siálico.

• Quando tais células envelhecem, suas glicoproteínas

perdem esse ácido e passam a expressar, em sua

extremidade, a galactose.

• Esse monossacarídeo é reconhecido por receptores

do fígado, que então capturam e removem da

circulação as hemácias ‘velhas’.

(32)

• Em 2005, o glicocientista Lior Horonchik mostraram que

a degeneração dos neurônios causada por infecção

pelo príon (proteína responsável pelo chamado ‘mal da

vaca louca’) depende da presença, na superfície das

células nervosas, de receptores (proteoglicanos) que

contêm glicosaminoglicanos.

O príon precisa interagir com esses polissacarídeos para entrar no neurônio!

Reconhecimento celular é fundamental para o desenvolvimento dessa infecção;

(33)

Funções Específicas dos Carboidratos

1. Ação Poupadora

de Energia

A presença de carboidratos suficientes para

satisfazer a demanda energética impede que as

proteínas sejam desviadas para essa proposta,

permitindo que a maior proporção de proteína seja

usada para função básica de construção de tecido.

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Funções Específicas dos Carboidratos

2. Coração

O glicogênio e uma importante _{fonte emergencial de energia}

contrátil.

• O cérebro não armazena glicose e dessa maneira depende minuto a minuto de um suprimento de glicose sanguínea.

• Uma interrupção prolongada glicêmica pode causar danos irreversíveis ao cérebro.

(35)

Por que é preciso conhecer sobre esses

carboidratos?

• Metabolismo carboidratos: muitas doenças são ocasionadas de defeitos no metabolismo de carboidratos!

• GALACTOSEMIA, por exemplo, é uma doença hereditária rara, caracterizada pela deficiência em enzimas que processam a galactose.

Galactose + Glicose = Lactose

Acumulado na forma de galactose-fosfato, o que leva

a retardo mental severo e, com frequência, à morte.

(36)

Intolerância a Lactose

Também uma deficiência enzimática, pode ter três origens:

1) Defeito genético raro na capacidade de sintetizar a lactase intestinal;

2) Redução da produção da enzima devido a doenças intestinais ou; 3) Deficiência adquirida com o avanço da idade.

(37)

Mucopolissacaridoses

• Nas MPS, existe a deficiência ou falta de uma determinada enzima nos lisossomos, o que leva ao acumulo de glicosaminoglicanos (GAG), conhecida antigamente como Mucopolissacárideos, nome que deu origem a patologia;

• Ex.:Síndrome de Hurler e de Hunter, que levam a retardo mental e à morte prematura.

(38)

Valores normais de glicemia: 70 – 99 mg/dL

Intolerância à glicose – 100 – 125 mg/dL

Diabetes – acima de 126 mg/dL

-

Acima dos valores de referência – hiperglicemia

-

Abaixo dos valores de referência – hipoglicemia

Glicemia

(39)

Hipoglicemia

• Diminuição da taxa de glicose no sangue; Causas são:

• Consumo de álcool (mais freqüente);

• Jejum: alimentação insuficiente ou que não fornece carboidratos em quantidades suficientes;

• Esforço físico: o funcionamento dos músculos pode ter consumido a glicose disponível no sangue e o corpo pode não ter tido tempo de liberar suas reservas, é temporário em indivíduos saudáveis;

• Consumo de medicamentos: como o caso de medicamentos antidiabéticos, aspirinas.

(40)

SINAIS DA HIPOGLICEMIA

• Tremor, ansiedade, nervosismo, palpitações, taquicardia, sudorese, calor, palidez, frio, pupilas dilatadas; • Fome, borborigma (“ronco” na

barriga), náusea, vômito, desconforto abdominal.

• Sinais da hipoglicemia produzidos no cérebro: prejuízo de suas funções (neuroglicopenia), causando enxaqueca, confusão, letargia, perda da consciência e vários outros sintomas. Esses desajustes podem ir desde um mal estar até um coma.

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• Glicemia abaixo de 65 mg/dl - eficiência mental diminui; • Glicemia abaixo de 40 mg/dl - limitação de ações e

julgamento;

• Glicemia mais baixa podem ocorrer convulsões;

• Glicemia próxima ou abaixo de 10 mg/dl - neurônios ficam eletricamente desligados, resultando no coma.

• Nem todas manifestações ocorrem, nem há uma ordem de ocorrência;

• Manifestações específicas variam de acordo com a idade e a severidade da hipoglicemia;

• Hipoglicemia severa pode resultar em morte ou dano cerebral;

(42)

• Muitas pessoas podem eventualmente ter níveis gllicêmicos na faixa de hipoglicemia sem ter sintomas ou distúrbios, entretanto níveis de glicose plasmática abaixo de 70 mg/dl são considerados hipoglicêmicos;

• A hipoglicemia é a complicação mais comum do diabetes, que ocorre quando há rompimento entre a dose de insulina, o suprimento de glicose e as refeições e atividade física.

(43)

Diabetes Tipo 1

(DM1)

insulina-dependente

• Causado pela destruição auto-imune das células β

das ilhotas pancreáticas;

• Essa destruição causa uma deficiência de insulina

e, portanto, uma desregulação do anabolismo e do

catabolismo;

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Diabetes Tipo 1

Características Fenotípicas

• Idade: infância à vida adulta;

• Poliúria (acima de 2,5 litros por dia);

• Polidipsia (sede);

• Polifagia (fome);

• Hiperglicemia;

• Cetoacidose (corpo não consegue usar glicose como fonte de energia, e utiliza estoques de gordura, acúmulo de corpos cetônicos,ph baixo);

• Perda de peso;

• Visão embaçada;

• Infecções repetidas na pele ou mucosas;

• Machucados que demoram a cicatrizar;

• Fadiga;

(45)

Diabetes Tipo 1

Complicações Agudas

• Podem ser controladas pela utilização exógena de

insulina;

• Complicações podem surgir pela perda da produção

endógena de insulina:

▫ aterosclerose, neuropatia periférica, doença renal, catarata

e retinopatia,

• O controle rigoroso dos níveis de glicose sanguínea

reduz o risco de complicações em 35% a 75%.

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Diabetes Tipo 2

não insulina-dependente

• Corresponde a mais de 90% de todos os casos de diabetes, sendo cerca de 8 a 10 vezes mais comum que o tipo 1.

• Ocorre tipicamente entre pessoas com mais de 40 anos e mais comumente vista entre os obesos.

Estima-se que 60% a 90% dos portadores da doença sejam obesos.

• Contínua produção de insulina pelo pâncreas;

• Incapacidade de absorção pelas células musculares e adiposas.

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Diabetes gestacional

• É a alteração da glicemia que se

manifesta ou é detectada pela

primeira vez na gravidez.

• Pode persistir ou desaparecer

depois do parto.

• Mais susceptíveis no período entre

a 24º e 28º semanas de gravidez

(48)

Diabetes gestacional

• O diabetes gestacional pode trazer problemas não só

para a mãe, mas também para o feto.

▫ Macrossomia e hipoglicemia no momento do parto

• Os especialistas acham que o diabetes gestacional pode

ser uma etapa do diabetes tipo 2.

▫ Semelhanças clínicas

▫ Aumenta as chances de a mulher desenvolver o diabetes tipo

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Valores de glicemia para o

diagnóstico de diabetes

• Normal:

▫ glicemia de jejum - 70 mg/dl e 99mg/dl

▫ ≤ 140mg/dl 2 horas após sobrecarga de glicose

• Intolerância à glicose:

▫ glicemia de jejum -100 a 125mg/dl.

• Diabetes:

▫ 2 amostras (dias diferentes) ≥ 126mg/dl

▫ glicemia aleatória ≥ 200mg/dl na presença de sintomas

• Teste de tolerância à glicose:

▫ 120 minutos ≥ 200mg/dl.

Fonte: American Diabetes Association. Standards of Medical Care in Diabetes. Diabetes Care 28:suplemento 1, janeiro 2005

(50)

Tratamento

• Diabete melito tipo I:

Administração de insulina Metabolismo dos carboidratos, das gorduras e das

proteínas mais normal possível

Insulina

Regular Ação de 3 a 8 horas

Precipitada com zinco ou com

derivados protéicos Ação de 10 a _{48 horas}

Dose única Doses adicionais

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• Diabete melito tipo II:

Dietas e prática de

exercícios físicos Perda de peso Diminuir a resistência à _insulina

Fármacos Tiazolidinedionas e a metformina Aumentar a sensibilidade à insulina Sulfoniluréias Estimular a produção aumentada de insulina pelo

pâncreas

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Referências

• HARPER, H.A. Bioquímica. ed.,Riode Janeiro, Ed. McGraw-Hill, 2007., 620p.

• NELSON, D. L.; COX, M. M. Lehninger Princípios de Bioquímica, São Paulo: E. Sarvier, 3. ed, 2002, 975p.

• Wilmo E. Francisco Junior. Carboidratos: Estrutura,

Propriedades e Funções. QUÍMICA NOVA NA ESCOLA. N° 29,