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segunda-feira, fevereiro 18, 2013

OS GLICÍDEOS


OS GLICÍDEOS 

Maximiliano Mendes

Os glicídios (ou glicídeos) também são conhecidos como carboidratos, sacarídeos ou açúcares, mas apesar desse nome, nem todos têm sabor adocicado. São uma das classes de moléculas orgânicas mais abundantes da natureza. A celulose, um polissacarídio, é a molécula orgânica mais abundante da Terra. Moléculas orgânicas são aquelas que contêm átomos de carbono ligados covalentemente, ou então moléculas que tenham pelo menos um átomo de carbono ao qual estão ligados covalentemente átomos de hidrogênio. Assim, o CO2 não é uma molécula orgânica, mas o CH4 é (pra falar a verdade, não há consenso sobre a definição do que é uma molécula orgânica, mas essa vai servir). Nas figuras abaixo vemos exemplos de duas moléculas orgânicas, a cafeína e o ácido octanoico (ambas não são glicídios).


As principais funções dos glicídios são:

1. São a fonte primária de energia para as células: essas moléculas podem ser quebradas/degradadas em reações catabólicas, liberando energia para o funcionamento das células. Normalmente os glicídeos estão localizados mais próximos da base nas tradicionais pirâmides alimentares ou pirâmides nutricionais, o que significa que devem ser ingeridos em quantidades maiores que os alimentos ricos em proteínas e os ricos em lipídios. A figura abaixo mostra uma proposta de pirâmide nutricional, essas pirâmides apresentam sugestões das proporções de alimentos que devem ser ingeridos por dia, a fim de manter a saúde e o peso ideal.

  
2. Possuem também função estrutural (fazem parte da estrutura de algo), como a celulose, componente principal das paredes celulares de células vegetais, e a quitina, componente das paredes celulares de fungos e do exoesqueleto dos artrópodes.

3. Os glicídios também têm funções no reconhecimento e sinalização celulares. Para exemplificar, podemos citar dois casos nos quais há glicídios ligados em algumas das proteínas presentes na superfície dos eritrócitos (ou hemácias): as hemácias jovens possuem proteínas superficiais ricas em ácido siálico ao passo que as velhas têm proteínas de superfície ricas em galactose. A presença da galactose faz com que os eritrócitos velhos sejam reconhecidos pelas células de Kupffer (um tipo de macrófago) do fígado e capturados para a destruição. Outro exemplo concerne ao sistema de grupos sanguíneos ABO, no qual as hemácias das pessoas de sangue A possuem a N-acetilgalactosamina ligada a proteínas e lipídios de superfície, ao passo que as pessoas de sangue B, possuem a galactose (cuidado, você não viu a palavra "rica" escrita aqui!). Por conta dessa diferença, o sistema imunitário torna esses dois tipos sanguíneos incompatíveis, pois o sistema imunitário de alguém do tipo A pode destruir as hemácias do tipo B e vice-versa.

Os glicídios podem ser divididos em três tipos principais:

Monossacarídeos: são os glicídios mais simples, constituídos de 3 a 7 átomos de carbono, como a glicose, a frutose e a galactose. Não podem ser quebrados em glicídios menores pelo processo digestório. O prefixo mono indica que consistem de apenas uma molécula. Têm a seguinte fórmula molecular: (CH2O)n. A glicose, que pode ser vista abaixo, tem fórmula molecular C6H12O6.



Dissacarídeos: formados pela união de dois monossacarídeos. Exemplos:

  • Sacarose (glicose + frutose): é o açúcar de cozinha. O tal "açúcar invertido" nada mais é do que a sacarose quebrada em seus dois monossacarídeos constituintes. 
  • Lactose (glicose + galactose): presente no leite.
  • Maltose (glicose + glicose): encontrado no malte, material utilizado na produção da cerveja, proveniente da dessecação da cevada.


Polissacarídeos: formados pela união de centenas ou milhares de monossacarídeos. Os principais polissacarídeos são o amido, o glicogênio, a celulose e a quitina:

Amido: reserva energética das plantas, constitui parte importante da alimentação humana. Dizer que um polissacarídeo constitui reserva energética significa dizer que as moléculas de monossacarídeos que o constituem são armazenadas nas células ligadas em sequência formando o polissacarídeo. É um polímero de glicose (as moléculas de glicose são os monômeros que constituem o polímero).

No amido e no glicogênio, as ligações entre as moléculas de glicose são do tipo alfa-1,4. Possuímos enzimas digestórias para romper esse tipo de ligação, já no caso da celulose, ainda a ser visto, as ligações são do tipo beta-1,4. Essas últimas não somos capazes de digerir, pois não possuímos as enzimas capazes de fazer isso.

Glicogênio: reserva energética dos animais. É uma versão menos ramificada da amilopectina do amido. Também é um polímero de glicose. Na medida em que uma célula vai precisando de energia, são liberadas unidades de glicose do glicogênio (o mesmo vale para o amido).


Celulose: componente das paredes celulares de células de plantas. Também é um polímero de glicose. Pode ser utilizado como alimento por animais em cujos sistemas digestórios se encontrem micro-organismos simbiontes produtores da enzima celulase, capaz de digerir a celulose. Os cupins e outros herbívoros são bons exemplos. Mas nem todos os animais possuem esses simbiontes vivendo em seus aparelhos digestórios, como a nossa espécie e os carnívoros, logo, não conseguimos digerir a celulose. Não obstante, de qualquer forma, é importante ingerir fibras de celulose, pois elas absorvem água dando volume e consistência à massa alimentar, ativando os movimentos intestinais (são as chamadas fibras alimentares). As fibras do algodão contêm 90 % de celulose, uma das formas mais puras dessa molécula.


Quitina: componente das paredes celulares de fungos e dos exoesqueletos dos artrópodes. OBS: apesar do nome da quitina terminar em "ina", ela não é uma proteína!

A quitina é um polímero cujo monômero é a N-acetilglicosamina. Assim como a glicose, a N-acetilglicosamina também é um monossacarídeo contendo 6 átomos de carbono.

Origem dos glicídios: de forma geral, os glicídios que ingerimos são produzidos por organismos autótrofos, como as plantas, fotossintetizantes:

6 CO2 + 12 H2O + Energia luminosa à C6H12O6 (Glicose) + 6 O2 + 6 H2O

Acredita-se que em nosso planeta, anualmente, a quantidade de glicídeos formada por todos os organismos fotossintéticos juntos seja de aproximadamente 100 bilhões de toneladas! A glicose é ingerida por diversos organismos e convertida novamente em CO2 graças ao processo de respiração celular. O CO2 é então utilizado novamente pelos autótrofos fotossintetizantes.

Glicídios e obesidade:

Por fim, é importante destacar que o consumo de glicídios em excesso pode levar a um quadro de obesidade, pois, em resumo, para que o organismo irá utilizar os lipídios como fonte energética sendo que há um excesso de glicídios prontamente disponível e que pode ser utilizado de forma mais imediata? Quanto mais doces se come, menos gordura se queima

Além disso, quando comemos doces o organismo os digere e os glicídeos são absorvidos do intestino para a corrente sanguínea. Ocorre então a liberação do hormônio insulina, que promove a captação de glicose. Quanto mais se ingere doces, maior é a liberação de insulina, e menor passa a ser a concentração de glicose no sangue, o que te faz sentir vontade de comer ainda mais doces (e engordar mais!) para elevar a concentração de glicose no sangue (glicemia) de volta aos níveis normais. A glicemia medida em jejum, para um humano não diabético varia de 70 – 100 mg/dL.

Referências:

Amabis & Martho. Biologia das CélulasModerna. 2010.
Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª ed. Artmed. 2010.
Linhares & Gewandsznajder. Biologia Hoje. Vol 1. 2ª Ed. Ática. 2014.
Pomin & Mourão. Carboidratos. Ciência Hoje. v. 39. nº 233. 2006.
Silberberg & Amateis. Chemistry: the molecular nature of matter and change. 7th ed. McGraw-Hill Education. 2015.
http://www.mayoclinic.com/health/medical/IM02793.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Maltose.
http://pt.wikipedia.org/wiki/Malte.
http://www.youmeworks.com/whylowcarb.html.
https://www.britannica.com/science/organic-compound
https://en.wikipedia.org/wiki/Organic_compound
https://www.biology-online.org/dictionary/Organic_molecule
http://dema.ufcg.edu.br/revista/index.php/REMAP/article/viewFile/46/81.
https://en.wikipedia.org/wiki/Chitin
https://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Carbohydrates/Polysaccharides
http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/LAD/C4c/C4c_polysaccharides.html

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