Glicídios ou carboidratos - Aula 04 - Módulo 1: Bioquímica - Prof. Guilherme

A Evolução da Tolerância à Lactose

Introdução à Tolerância e Intolerância à Lactose

• A tolerância e a intolerância à lactose estão ligadas à evolução humana, onde o leite materno era a única fonte de leite até os dois anos.

• Com o advento da agricultura e domesticação de animais, humanos começaram a consumir leite na fase adulta, mas muitos não produziam lactase, a enzima que digere lactose.

Impactos da Intolerância

• Indivíduos que não conseguiam digerir lactose sofriam de diarreias severas e desidratação, sem tratamento disponível na época.

• Aqueles que toleravam lactose tinham uma vantagem evolutiva, pois podiam aproveitar um alimento nutritivo como o leite.

O Papel do Leite na Alimentação Humana

• Guilherme, professor de biologia, introduz o tema do leite em uma aula sobre glicídios devido à presença de lactose.

• Lactose é classificada como um glicídio ou carboidrato; açúcar e carboidrato são termos interligados na bioquímica.

Definições Importantes

• Na bioquímica, "açúcar" refere-se a qualquer composto com carbono ligado à água; celulose também é considerada um carboidrato.

• Carboidratos geralmente terminam com o radical "ose", indicando sua classificação como açúcares (ex: glicose, galactose).

Funções dos Carboidratos

Função Energética dos Carboidratos

• A principal função dos carboidratos nos organismos é fornecer energia; são a primeira fonte que as células utilizam para produzir ATP.

• O corpo utiliza principalmente glicose como fonte primária de energia; outros açúcares precisam ser convertidos em glicose antes do uso.

Reservas Energéticas

• Os carboidratos também servem como reservas energéticas: no fígado armazenamos glicogênio e nas plantas amido.

A Importância dos Carboidratos na Germinação e Metabolismo

O Processo de Germinação

• As plantas, mesmo sem folhas, utilizam a energia armazenada na semente para formar raízes e iniciar o processo de germinação.

• A energia da semente é proveniente do amido, que é frequentemente utilizado para fazer farinha, um carboidrato.

Carboidratos e Energia

• A ingestão excessiva de carboidratos pode levar ao ganho de peso se não houver gasto energético suficiente.

• Alimentos como cachorro-quente e pizza são fontes primárias de energia; o excesso de glicose no sangue pode ser convertido em gordura pelo corpo.

• Para equilibrar a balança energética, é essencial realizar exercícios físicos que ajudem a gastar as reservas energéticas acumuladas.

Funções Estruturais dos Glicídios

• Os glicídios têm uma função estrutural importante, como a celulose nas paredes celulares das plantas que proporciona suporte.

• A quitina, presente no exoesqueleto dos artrópodes (insetos e crustáceos), também é um exemplo da função estrutural dos carboidratos.

Composição Molecular

• Os açúcares estão presentes na composição do DNA e RNA, essenciais para os ácidos nucleicos.

• O ATP (adenosina trifosfato), a moeda energética das células, contém açúcares em sua estrutura química.

Classificação dos Glicídios

• Os glicídios são classificados com base no número de unidades monoméricas:

• Monossacarídeos (1 unidade)

• Dissacarídeos (2 unidades)

• Oligossacarídeos (2 a 20 unidades)

• Polissacarídeos (mais de 20 unidades).

Estrutura dos Monossacarídeos

• Os monossacarídeos são as bases constituintes dos carboidratos. Eles podem ser polimerizados formando polímeros através da repetição de moléculas.

• A fórmula geral para monossacarídeos é CnH2nOn, onde n varia entre 3 e 7 na natureza.

Exemplos de Monossacarídeos

• Exemplos incluem:

• Triose: n = 3 → C3H6O3

• Tetrose: n = 4 → C4H8O4

Estudo do RNA e DNA

Estrutura do RNA

• O ácido ribonucleico (RNA) é composto por ribose, que é um açúcar. A adenosina trifosfato (ATP) é formada pela combinação de adenina, ribose e três grupos fosfato.

Estrutura do DNA

• O ácido desoxirribonucleico (DNA) contém desoxirribose, que é uma ribose sem um oxigênio. Isso resulta em uma fórmula química C5H10O4.

• A ausência de um oxigênio no DNA contribui para sua estrutura mais estável, formando uma dupla hélice em vez de uma fita simples.

Importância da Glicose

• A glicose (C6H12O6) é a principal fonte de energia para o organismo humano. Sua fórmula química é idêntica à da frutose e galactose, mas a disposição dos átomos varia.

Comparação entre Monossacarídeos

• A diferença entre glicose, frutose e galactose reside na disposição dos grupos hidroxila e hidrogênio nas moléculas.

• Glicose e galactose são estruturalmente semelhantes; a diferença está na posição dos grupos funcionais.

Oligossacarídeos e Dissacarídeos

Definição de Oligossacarídeos

• O termo "oligossacarídeo" refere-se a açúcares formados por poucas unidades monossacarídicas. Eles podem conter de 2 até 20 unidades.

Principais Dissacarídeos

• Os dissacarídeos mais importantes incluem maltose, sacarose e lactose. Cada um tem suas características específicas:

• Maltose: Formada pela união de duas moléculas de glicose durante a germinação do amido.

• Sacarose: Composta por glicose e frutose; amplamente utilizada como açúcar na culinária.

• Lactose: Resulta da combinação de glicose com galactosa; encontrada no leite.

Processo de Formação dos Dissacarídeos

• Durante a germinação das sementes (como cevada), o amido se quebra em moléculas menores, resultando em maltase.

• A sacarase é o açúcar comum usado em receitas doces; enquanto a lactose está presente no leite.

Ligação Glicosídica

Ligações Glicosídicas e Polissacarídeos

O que são ligações glicosídicas?

• A ligação glicosídica é uma união entre duas moléculas de glicose, formando a maltose. Essa união ocorre através da interação de carbonos e radicais hidrogênio (H).

• Durante a formação da ligação, um hidrogênio de cada glicose se combina, resultando na liberação de uma molécula de água (H2O), estabelecendo assim a ligação glicosídica.

Síntese por desidratação

• O processo descrito é conhecido como síntese por desidratação, onde ocorre a união de moléculas com a perda de água. É fundamental entender que "síntese" refere-se à união para formar novas substâncias.

• Para quebrar a maltose e retornar às duas glicoses, o processo inverso é necessário: a hidrólise, que envolve a adição de água para romper as ligações.

Polissacarídeos: Estruturas e Funções

Tipos de polissacarídeos

• Os polissacarídeos podem conter entre 500 e 30 mil monômeros. Eles são classificados em dois grupos principais: os polissacarídeos de reserva e os estruturais.

Exemplos de polissacarídeos

• Os polissacarídeos de reserva incluem amido e glicogênio. O amido é encontrado em alimentos como farinha (mandioca, trigo, milho), sendo uma importante fonte energética para plantas.

• O glicogênio serve como reserva energética nos animais, armazenado principalmente no fígado e músculos. Ele também está presente nas células dos fungos.

Importância dos Polissacarídeos Estruturais

Celulose e Quitina

• A celulose é o polissacarídeo mais abundante do planeta, encontrado nas paredes celulares das plantas. Ela fornece estrutura às células vegetais.

• A quitina é outro exemplo importante; ela compõe estruturas em fungos e exoesqueletos em artrópodes. Ambas as substâncias desempenham papéis cruciais na biologia dos organismos vivos.

Conclusão sobre reservas energéticas

• As reservas energéticas variam entre organismos; enquanto as plantas utilizam amido, os animais dependem do glicogênio. Essa diferença reflete adaptações evolutivas ao ambiente alimentar disponível.

A Importância da Celulose na Alimentação

O que é a celulose?

• A celulose é uma fibra alimentar essencial, frequentemente mencionada em discussões sobre nutrição. É importante incluir fibras na dieta.

• Composta por várias moléculas de glicose, a celulose não pode ser digerida pelo intestino humano, o que significa que não conseguimos aproveitar suas glicoses como nutrientes.

Funções da Celulose no Organismo

• Apesar de não fornecer nutrientes, a celulose desempenha um papel fisiológico crucial ao reter água e umidade nas fezes, promovendo sua volumosidade e facilitando o trânsito intestinal.

• A ingestão adequada de fibras ajuda a prevenir problemas como prisão de ventre, especialmente em dietas pobres em vegetais.

Fontes de Celulose

• A celulose é encontrada principalmente nas paredes celulares das algas e vegetais.

Quitina: Estrutura e Função

O que é a quitina?

• A quitina é um polissacarídeo nitrogenado encontrado na parede celular dos fungos e no exoesqueleto dos artrópodes, como insetos e crustáceos.

• É importante distinguir entre quitina (carboidrato) e queratina (proteína), pois ambas têm funções diferentes nos organismos.

Funções da Quitina

• Proporciona sustentação e impermeabilidade aos corpos dos artrópodes, formando uma estrutura rígida que os protege.

Ácido Hialurônico: Aplicações Estéticas

O que é o ácido hialurônico?

• O ácido hialurônico possui nitrogênio em sua composição e tem uma consistência gelatinosa, sendo fundamental para preencher espaços intercelulares nos animais.

Uso Estético do Ácido Hialurônico

• Utilizado em procedimentos estéticos para corrigir imperfeições sem necessidade de cirurgia invasiva. Ele se integra bem ao organismo devido à sua presença natural nos tecidos humanos.

• É uma alternativa menos arriscada comparada à cirurgia plástica tradicional para correção estética, minimizando riscos infecciosos.

Reflexões Finais sobre Vida e Problemas

Considerações sobre a vida cotidiana