Carboidratos: A Biomolécula Essencial para Energia Celular

Os carboidratos, também conhecidos como “açúcares”, constituem a primeira e principal substância a ser convertida em energia nas células, sob a forma de ATP. Nas plantas, os carboidratos são armazenados na forma de amido nos amiloplastos.

Classificação dos Carboidratos

Os carboidratos são classificados com base no tamanho de sua cadeia:

• Monossacarídeos: Cadeias de 3 a 6 carbonos.
• Oligossacarídeos: Cadeias de 2 a 10 monossacarídeos.
• Polissacarídeos: Cadeias com mais de 10 monossacarídeos.

Monossacarídeos: Estrutura e Exemplos Chave

Um monossacarídeo é um composto orgânico constituído basicamente por Carbono, Hidrogênio e Oxigênio. Pode ser um poli-hidroxialdeído ou uma poli-hidroxicetona.

Glicose: O Monossacarídeo Mais Importante

A glicose é um poli-hidroxialdeído com fórmula molecular C₆H₁₂O₆. Possui:

• 6 átomos de carbono
• Um grupo aldeído terminal
• Um grupo hidroxila em cada átomo de carbono da cadeia

Frutose: O Açúcar das Frutas

A frutose é uma poli-hidroxicetona. Possui:

• 6 átomos de carbono
• Um grupo cetona
• Um grupo hidroxila em cada átomo de carbono da cadeia

Também conhecida como açúcar das frutas.

Galactose: Essencial na Síntese de Lactose

A galactose é um poli-hidroxialdeído importante na síntese de lactose na glândula mamária em lactação e participa da constituição de leguminosas. Possui:

• 6 átomos de carbono
• Um grupo aldeído terminal
• Um grupo hidroxila em cada átomo de carbono da cadeia (diferente da glicose pelas posições dos grupos hidroxila)

Polissacarídeos: Macromoléculas Complexas

Os polissacarídeos são macromoléculas formadas pela união de muitos monossacarídeos (mais de 10).

Vias Metabólicas: Catabolismo e Anabolismo

Esquema geral das principais vias de degradação (catabolismo) e biossíntese (anabolismo):

• Degradação (Catabolismo): Glicogênio → Glicose → Piruvato → Acetil-CoA → Ciclo de Krebs
• Biossíntese (Anabolismo):
  • Ácidos Graxos → Triglicerídeos
  • Aminoácidos → Proteínas

Nota: As vias de ácidos graxos/triglicerídeos e aminoácidos/proteínas podem se interconectar com o ciclo de Krebs na matriz mitocondrial.

O Papel do NAD no Metabolismo

O NAD (Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo) auxilia a enzima na transformação de um substrato em produto. O NAD⁺ ganha 1 H⁺ do aldeído do monossacarídeo, sendo um importante transportador de elétrons.

Glicólise: A Quebra da Glicose

A glicólise (do grego glykys, açúcar, e lysis, quebra) é um processo anaeróbio, ou seja, sem a presença de oxigênio, que ocasiona a degradação da glicose (C₆H₁₂O₆). Essa via metabólica ocorre no citoplasma das células de todos os seres vivos, resultando na formação de ácido pirúvico (C₃H₄O₃) e moléculas de ATP.

A glicose é uma molécula obtida através da alimentação ou da degradação do glicogênio armazenado em nosso corpo. O processo para a quebra dessa substância inicia-se com a adição de dois fosfatos em uma molécula de glicose, tornando-a mais estável e fácil de ser quebrada. Esse processo é chamado de ativação e ocorre com gasto de ATP.

A molécula de glicose ativada, quando se quebra, forma duas moléculas de ácido pirúvico e gera quatro moléculas de ATP. Como no início do processo são utilizados fosfatos provenientes de duas moléculas de ATP, o saldo líquido é de duas moléculas de ATP.