Hidratos de carbono – monossacarídeos

Os monossacarídeos são os hidratos de carbono mais simples. Quimicamente são definidos como sendo poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, consoante o grupo carbonilo está na extremidade da molécula ou numa posição intermédia. 

Existem muitas formas diferentes de classificar os monossacarídeos, sendo que as mais comuns baseiam-se em:
- número de carbonos – nesta classificação utiliza-se o sufixo “ose” e um prefixo relativo ao número de carbonos. O número mínimo de carbonos que um monossacarídeo pode apresentar são 3 (o gliceraldeído e a dihidroxiacetona são os dois monossacarídeos mas simples que existem). Podem ser trioses, tetroses, pentoses, hexoses, heptoses, …
- posição do grupo carbonilo – nesta classificação utiliza-se o sufixo “ose” e um prefixo relativo à posição do grupo carbonilo. Podem ser aldoses ou cetoses.
- mistura das duas nomenclaturas anteriores – nesta classificam-se utilizam-se ambas as nomenclaturas que descrevi anteriormente. Podem ser aldotrioses, cetotrioses, aldotetroses, cetotetroses, …

Os monossacarídeos são os responsáveis pelos nome hidrato de carbono, pois a sua fórmula química é CH2On, ou seja, para cada carbono existe uma “molécula de água” (na realidade, o que existe é um hidrogénio e um grupo hidroxilo).
Os monossacarídeos desempenham muitas funções importantes para o nosso organismo, sendo que talvez a mais conhecida seja a de combustível metabólico. Outra função igualmente conhecida, é a da ribose, que entra na composição dos nucleótidos.
Devido ao facto de apresentarem muitos grupos funcionais polares, são hidrossolúveis, sendo que a maioria possui um sabor doce.
Todos os monossacarídeos, com exceção da dihidroxiacetona, apresentam estereoisómeros, sendo que o número total depende do número de carbonos do açúcar, bem como do facto de se tratar de uma aldose ou cetose.

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Cartoon sobre lípido e hidrato de carbono

Vídeo sobre açúcares redutores

Cartoon - hidratos de carbono

Vídeo sobre a bioquímica dos hidratos de carbono

Hidratos de carbono (principais funções)

Os hidratos de carbono desempenham inúmeras funções na Natureza. Devido a isso, são elementos indispensáveis para os seres vivos. As principais funções dos hidratos de carbono são:

- combustível metabólico – vários monossacarídeos podem ser utilizados como fonte de energia química, através do seu catabolismo. Como é lógico, o principal hidrato de carbono utilizado como combustível metabólico é a glucose. No entanto, existem vários monossacarídeos que podem também ser utilizados como combustível metabólico (mais informação sobre esse assunto aqui), tais como a frutose, manose ou galactose;

- componentes de nucleótidos – esta função é desempenhada por duas pentoses diferentes, a ribose e a desoxirribose. Na realidade, só um destes hidratos de carbono é um monossacarídeo puro (a ribose), o outro é um derivado de monossacarídeo (a desoxirribose). Sobre isso irei escrever um post em breve… Quer a ribose, quer a desoxirribose são pentoses, ou seja, monossacarídeos com 5 carbonos. A ribose entra na composição dos ribonucleótidos (e, consequentemente, do RNA) enquanto que a desoxirribose entra na composição dos desoxirribonucleótidos (e, consequentemente, do DNA);

- reserva de combustível metabólico – alguns polissacarídeos desempenham funções de reserva de combustível metabólico. Neste contexto, há 2 moléculas que assumem um destaque principal: o amido e o glicogénio. Ambos são compostos por um único tipo de monossacarídeo, a glucose. O amido é o polissacarídeo de reserva de glucose nas células vegetais, enquanto que o glicogénio é o polissacarídeo de reserva nas células animais;

- função estrutural – alguns polissacarídeos desempenham funções estruturais, nomeadamente a celulose e o peptidoglicano. O primeiro é o principal componente da parede celular das células vegetais, enquanto que o segundo é o principal componente da parede celular das células procarióticas;

- proteção – alguns polissacarídeos desempenham uma função de proteção, como é o caso da quitina, que é o principal componente do exoesqueleto dos insetos;

- lubrificação e hidratação – devido à sua composição rica em grupos funcionais hidrofílicos, os hidratos de carbono têm a capacidade de interatuar com uma grande quantidade de moléculas de água. Devido a esta característica, vários polissacarídeos formam misturas viscosas e altamente hidratadas. Esses polissacarídeos designam-se por glicosaminoglicanos e são fundamentais para a pele, articulações, etc.

 

- reconhecimento e adesão celular – são várias as moléculas que participam na adesão e reconhecimento celular. Estas moléculas que se encontram à superfície das células, possuem componentes glicídicas, sendo designadas por glicoproteínas ou glicolípidos.

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Hidratos de carbono (considerações gerais)

Os hidratos de carbono, também designados de glícidos, glúcidos, carbohidratos ou açúcares, são uma classe de biomoléculas caracterizada pela presença de vários grupos polares na sua composição. O bloco de construção dos hidratos de carbono são os monossacarídeos, ou seja, qualquer hidrato de carbono possui um, ou mais do que um monossacarídeo. Sendo assim, podem ser agrupados em diferentes classes, nomeadamente, monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. 

Quando têm um ou poucos monossacarídeos na sua composição, normalmente apresentam um sabor doce, sendo, por isso, designados por açúcares. Na realidade, quando se olha para um rótulo de um produto alimentar, é vulgar encontrar-se uma informação do género “Hidratos de carbono, dos quais açúcares”. Esta designação pode causar alguma confusão, pois na realidade existe alguma ambiguidade na designação de açúcar. Se há quem chame açúcares aos hidratos de carbono, também há quem use essa designação apenas para os hidratos de carbono que são doces.

Os hidratos de carbono são a classe de biomoléculas mais abundante na natureza, sendo também a classe de biomoléculas mais abundante na nossa alimentação, devendo corresponder a 45-75% do total de energia ingerida.

Os hidratos de carbono existem na sua forma livre, isto é, sem estarem ligados a outros tipos de moléculas. Neste caso, são designados por poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, pois apresentam vários grupos hidroxilo e um grupo carbonilo que pode ser aldeído ou cetona, respetivamente (se tiveres dúvidas sobre estes grupos funcionais, podes encontrar mais informação sobre os mesmos AQUI e AQUI). 

Se os hidratos de carbono estiverem combinados com outras moléculas, a molécula resultante designa-se por glicoconjugado, sendo que os glicoconjugados mais conhecidos são as glicoproteínas e glicolípidos.

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Vídeo sobre epímeros e anómeros

Íman - galactose

Vídeo sobre os hidratos de carbono

Mapa metabólico sobre a síntese de lactose

Vídeo sobre os hidratos de carbono

Mapa metabólico sobre a síntese do amido

Jogo sobre os hidratos de cabono

Aqui fica o link para um quizz sobre hidratos de carbono:

http://www.funtrivia.com/playquiz/quiz2768101fb0fb8.html