Carboidratos: Funções, Classificação e Exemplos Essenciais

Funções Essenciais dos Carboidratos

Os carboidratos desempenham diversas funções vitais nos organismos:

• Energética: Principal via metabólica fornecedora de energia para organismos não fotossintéticos.
• Proteção: Componentes da parede celular de plantas e bactérias, além de compor o tecido conjuntivo dos animais.
• Lubrificação: Lubrificantes de articulações esqueléticas (Proteoglicanos).
• Sinalizadores: Associados a proteínas e lipídios (Glicoconjugados).
• Reserva Energética: Nos vegetais como amido (polímero da glicose) e nos animais como glicogênio (polímero da glicose, porém com uma estrutura mais compacta e ramificada).

Classificação dos Carboidratos

Monossacarídeos: Açúcares Simples

• Monossacarídeos são compostos orgânicos simples, na forma de monômeros, com estrutura molecular de três a sete átomos de carbono.
• Não sofrem hidrólise.
• Podem ser encontrados na forma cíclica ou em estruturas abertas.

Oligossacarídeos: Cadeias Curtas de Açúcar

• Constituídos de 2 a 10 monossacarídeos unidos covalentemente entre si por ligações glicosídicas.
• O grupo mais importante dos oligossacarídeos são os dissacarídeos, formados pela união de apenas dois monossacarídeos.
• São solúveis em água.
• Necessitam ser quebrados na digestão para que sejam aproveitados pelos organismos como fonte de energia.

Dissacarídeos: Açúcares Duplos e Suas Ligações

Os dissacarídeos são um tipo específico de oligossacarídeo, constituídos por dois monossacarídeos que se unem através de uma ligação covalente chamada O-glicosídica.

O carbono anomérico é o átomo de carbono hemiacetal (carbonila) de um isômero de monossacarídeo. A ligação glicosídica ocorre pela reação de um carbono anomérico de um monossacarídeo com um grupo hidroxila do outro monossacarídeo. A partir de um hemicetal reagindo com um álcool (grupo hidroxila) de outro açúcar, há formação de um acetal e a liberação de água, resultando na síntese dos glicosídeos.

Existem os açúcares redutores, definidos pela reação de oxidação do açúcar pelo íon Cu²⁺. Essa reação só ocorre em cadeias lineares, não nas cíclicas. Ou seja, quando um monossacarídeo está ligado por uma ligação glicosídica, ele está na forma de anel e não pode ser redutor. Porém, na ponta da cadeia, quando existe um carbono anomérico não envolvido na ligação, ele é chamado de extremidade redutora.

Para haver hidrólise, os glicosídeos reagem em presença de ácido e alta temperatura, resultando em monômeros dissociados. Na digestão alimentar, há atividade enzimática para que a hidrólise ocorra.

Principais Dissacarídeos Comuns

Existe uma variedade de dissacarídeos, a partir da possibilidade de combinações dos diversos monossacarídeos. Citamos aqui alguns açúcares comuns e essenciais ao nosso corpo.

Lactose: O Açúcar do Leite

A lactose é conhecida popularmente como açúcar do leite. É formada por um monossacarídeo D-galactose e um D-glicose. Gal (β1→4) Glc. β1→4 representa a ligação glicosídica entre D-galactose e D-glicose. É um glicosídeo redutor, pois possui um carbono anomérico livre no resíduo de glicose. Na digestão, a hidrólise da lactose é feita por uma enzima chamada lactase (β1→4), que quebra a ligação glicosídica, resultando em dois monossacarídeos.

Maltose: Açúcar da Germinação

A maltose é um dissacarídeo de duas moléculas de glicose, Glc(α1→4)Glc, onde α(1→4) representa a ligação glicosídica. É um açúcar redutor, pois a glicose possui um carbono anomérico livre. É um açúcar produzido durante a germinação de cereais. Durante a fermentação alcoólica, na produção de bebidas, as leveduras utilizam maltase, resultando em álcool etílico e dióxido de carbono.

Sacarose: O Açúcar de Mesa

A sacarose é o nosso conhecido açúcar de mesa. Extraída principalmente da cana-de-açúcar e da beterraba para fins comerciais. É um dissacarídeo formado pela ligação glicosídica entre uma glicose e uma frutose, Glc(α1→2β)Fru ou Fru(β2→1α)Glc. Isso ocorre porque os carbonos anoméricos estão todos envolvidos nas ligações glicosídicas, tornando-a um açúcar não redutor. A sacarose é um importante produto intermediário da fotossíntese. Na digestão, ocorre a hidrólise ácida dela, resultando em glicose e frutose, que são absorvidas rapidamente como fonte energética.

Polissacarídeos: Complexidade e Funções

Polissacarídeos são encontrados na natureza com função estrutural ou de reserva.

Amido: Reserva Energética Vegetal

• Principal polissacarídeo de reserva energética dos vegetais.
• Polímero de glicose (mais de 1400 moléculas de glicose).
• Produzido nas folhas através da fotossíntese.
• Armazenado em frutos, sementes, caules e raízes.
• Constitui de 50% a 65% do peso das sementes de cereais secos e até 80% da substância seca dos tubérculos.

Glicogênio: Reserva Energética Animal

• Formado por cerca de 30.000 moléculas de glicose.
• Polissacarídeo de reserva energética animal e de fungos.
• Em animais, é encontrado principalmente no fígado e nos músculos.
• A glicose é polimerizada a glicogênio e acumulada nas células.

Celulose: Estrutura e Fibra Vegetal

• Formada por 4.000 moléculas de glicose.
• Reforço esquelético de vegetais.
• Não é digerida pelo organismo humano.
• Constitui as fibras vegetais de nossa dieta.