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, por exemplo, um polissacarídio, é a molécula orgânica mais abundante da Terra.
As 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 (e 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 a manutenção das atividades metabólicas (essa função é mais associada à molécula de glicose). 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 das células dos 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 um glicolipídeo localizado na superfície da membrana plasmática, ao passo que as pessoas de sangue B, possuem a galactose nesse mesmo lugar. 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.
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 um glicolipídeo localizado na superfície da membrana plasmática, ao passo que as pessoas de sangue B, possuem a galactose nesse mesmo lugar. 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 classificados como:
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, essas são as moléculas que absorvemos no intestino. 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 chamado "açúcar invertido" nada mais é do que a sacarose quebrada em seus dois monossacarídeos constituintes.
- Lactose (glicose + galactose): presente no
leite. A incapacidade de digerir esse glicídeo
é a chamada intolerância, que pode ser mais ou menos intensa dependendo do
indivíduo. Um indivíduo intolerante pode apresentar diarreia, dores e distensão
abdominal ao ingerir esse glicídeo em laticínios.
- Maltose (glicose + glicose): encontrado no malte, material utilizado na produção da cerveja, proveniente da dessecação da cevada.
Há vários outros dissacarídeos, inclusive outros constituídos dos
mesmos monossacarídeos, mas que diferem na posição da ligação, como a tremalose,
que também é constituída de duas glicoses ligadas.
Oligossacarídeos: constituídos por três a oito monossacarídeos ligados. Podem exercer funções diversas, como atuarem no reconhecimento, sinalização e adesão celulares.
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 de glicose das plantas,
constitui parte importante da alimentação humana. 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 de glicose 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). O glicogênio é armazenado preferencialmente nas células do fígado e dos músculos.
Celulose: componente das paredes celulares de
células de plantas. Também é um polímero de glicose. As fibras do algodão contêm 90 % de celulose, uma das formas mais puras dessa molécula.
A celulose pode ser utilizada 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, 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). Além desses benefícios, o consumo de fibras e outros prebióticos pode aumentar a diversidade da microbiota intestinal e, com isso, prover benefícios como reduzir o risco de desenvolver diabetes tipo 2 e doenças cardiovasculares. (Os prebióticos são substâncias que podem ser utilizadas como alimento pelos micro-organismos beneficiais componentes do microbioma intestinal, os chamados probióticos).
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. Abaixo vemos a equação simplificada da fotossíntese:
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.
Os glicídeos e a saúde:
O
consumo de glicídios em excesso pode levar a um quadro de obesidade, pois, em
resumo, para que o organismo irá utilizar os lipídeos como fonte energética
sendo que há um excesso de glicídios prontamente disponível e que pode ser
utilizado de forma imediata? O excesso de glicídeos absorvidos tende a ser
convertido em lipídeos (o contrário praticamente não acontece). Além disso, quando
comemos doces o organismo os digere e os glicídios são absorvidos do intestino, passam para a corrente sanguínea, então ocorre 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, a glicemia, de volta aos níveis normais (70
– 100 mg/dL).
Além
dos problemas referentes à obesidade, o consumo de glicídios em excesso também
pode promover o desenvolvimento do diabetes mellitus tipo 2, também chamado de
resistência à insulina. A insulina é o hormônio que promove a absorção da
glicose pelas células, assim, os principais sintomas da doença são os altos
níveis de glicose no sangue (hiperglicemia, acima de 200 mg/dL) gerados pela
deficiência das células do organismo em absorver a glicose. Essa deficiência
pode ser causada quando as células param de responder ao hormônio insulina e quando
o pâncreas para de produzir esse hormônio em quantidades suficientes.
Referências:
Amabis
& Martho. Biologia das Células. Moderna. 2010.
Campbell, Reece et al. Biologia.
8ª ed. Artmed. 2010.
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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.
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http://www.brooklyn.cuny.edu/bc/ahp/LAD/C4c/C4c_polysaccharides.html
https://www.bmj.com/content/bmj/361/bmj.k2179.full.pdf
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http://www.diabetes.org/diabetes-basics/type-2/
https://saude.novartis.com.br/diabetes-tipo2/
