carboidratos

carboidratos são agrafos dietéticos em todo o mundo. Eles também recebem muita atenção negativa na mídia. À medida que novas dietas fad entram e saem de moda, cada um tem uma ideia diferente para a quantidade adequada de carboidratos para consumir. Embora já tenha sido considerado um super alimento, o açúcar (os carboidratos mais simples) é agora mostrado em uma luz vilã. Há até um movimento para que o açúcar seja reclassificado como uma droga perigosa e viciante! Polissacáridos (o que as pessoas tradicionalmente pensam como “carboidratos”) foram universalmente hatted alguns anos atrás, mas agora há opiniões mistas. Dietas cetogénicas (carboidratos baixos, proteínas elevadas e gordura) caíram em desuso devido aos riscos para a saúde, no entanto, ainda há um debate sobre se os hidratos de carbono são ou não bons para si. Os fisiculturistas afirmam que são bons para o exercício e metabolismo. Os nutricionistas alertam sobre os riscos de aumento de açúcar no sangue e aumento de peso. Do contexto do debate sobre alimentos para a saúde, nem sempre é claro o que são os carboidratos. O termo tende a ser usado como um catch-all para qualquer alimento manchado. Enquanto o amido é um carboidrato, há também muitos outros. Os carboidratos são um macronutriente (moléculas que precisam ser consumidas em quantidades relativamente grandes para sustentar a vida). Eles são a biomolécula mais abundante na terra e assumem muitas formas. Açúcares, moléculas sinalizadoras, partes ou nosso sistema imunológico, ácidos nucleicos, e muitos componentes estruturais são todos formados a partir de carboidratos.

a composição química dos hidratos de carbono dá-lhes várias propriedades que os ajudam a preencher tantos papéis diferentes. Mais importante, eles são formados a partir de unidades fundamentais que podem então ser ligadas entre si como tijolos Lego para formar moléculas grandes e únicas. As únicas biomoléculas que são melhores do que os hidratos de carbono são as proteínas. A fórmula molecular comum para qualquer carboidrato é

Cn (H2O)n

o nome para estas moléculas é derivado desta razão: para cada átomo de carbono (carbo-) há uma quantidade igual de água (- hidrato). Como a combinação de carbono, hidrogênio e oxigênio pode ser facilmente oxidada, mas tendem a não se decompor por conta própria, os carboidratos têm potencial de energia e estabilidade estrutural. Isso os torna ideais para abastecer reações bioquímicas. Na verdade, a oxidação da glicose carboidrato é a reação química fundamental que alimenta toda a vida na terra.

os menores grupos funcionais de hidratos de carbono são monossacáridos. A palavra raiz “saccharide” vem da palavra grega para doce, porque estas unidades têm um sabor doce característico. Os monossacarídeos são por vezes referidos como açúcares simples. Eles formam os carboidratos mais simples e são cadeias de carbons com muitos grupos funcionais de álcool (-OH) e um oxigênio duplo especial (cetona ou aldose) que permite que a cadeia forme um anel. Há muitos exemplos de açúcares simples que são consumidos pela energia. A glicose é a molécula que é medida em avaliações de açúcar no sangue e é a principal fonte de energia biológica para toda a vida.

frutose é um tipo de açúcar feito em plantas. É a fonte de doçura em xarope de milho de alta frutose.

Galactose é um tipo de açúcar produzido por mamíferos que pode se ligar com glicose para formar lactose.

há também muitos tipos de monossacarídeos que não são digeridos por energia. Ribose é o componente estrutural primário nos nucleótidos que compõem o DNA e o RNA. Manose é um açúcar simples presente em moléculas de sinalização conhecidas como glicoproteínas.

dissacáridos

os tipos de açúcares que a maioria das pessoas conhecerá são dissacáridos, dois monossacáridos ligados por uma ligação especial. A ligação que liga os dois monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica. Eles ocorrem porque um carbono especial no anel de um monossacarídeo (o carbono anomérico) pode combinar com o grupo-OH em um monossacarídeo diferente para criar uma ligação mais água. Os dissacarídeos têm uma estrutura maior, de dois anéis e têm uma variedade de propriedades com base nas quais os monossacarídeos estão ligados, bem como a localização e estereoquímica das ligações glicosídicas. Muitos açúcares naturais são dissacarídeos da glicose e alguns outros monossacarídeos. A sacarose (açúcar de mesa) é constituída pelos dois monossacáridos glucose e frutose. A Lactose (açúcar do leite) é constituída pelos monossacáridos glucose e galactose. A Maltose (amido parcialmente digerido) é composta por dois monossacáridos de glucose associados e é o produto da maltagem.

polissacáridos

a maioria dos hidratos de carbono não existem como os monossacáridos ou dissacáridos relativamente pequenos, mas em vez disso formam cadeias maciças de açúcares simples ligados entre si por ligações glicosídicas. Estas estruturas são altamente diversas em forma e função, mas são coletivamente conhecidas como polissacáridos. Tecnicamente, o termo carboidrato inclui todos os sacarídeos, no entanto, em linguagem casual as pessoas o usam para se referir ao amido. Os polissacáridos tendem a não ter o sabor doce característico dos monossacáridos e dissacáridos. Eles podem variar muito em tamanho, variando de apenas algumas unidades monossacarídicas, até complexos dispersos de centenas de monossacarídeos. Eles também podem ter estruturas diferentes. Polissacáridos onde a ligação glicosídica ocorre no mesmo lugar em cada unidade fazem cadeias longas que se enrolam em torno de si para formar estruturas helicoidais. Alternativamente, algumas unidades podem ter múltiplas ligações glicosídicas, causando uma estrutura frouxa e ramificada. Por último, os polissacáridos podem ser compostos inteiramente a partir de uma única unidade monossacárida (homopolissacáridos) ou podem ter padrões repetitivos de dois ou três monossacáridos diferentes (heteropolissacáridos).

Homopolissacáridos

polissacáridos que são utilizados como fontes de energia tendem a ser homopolissacáridos compostos de glucose. Em plantas, esta fonte de energia é chamada de amido e vem em duas variedades. A amilose é um amido não ramificado. Ele forma hélixes apertados que se encaixam em uma estrutura cristalina. Como é bem embalado, amilose é mais densa de energia, mas menos solúvel e mais difícil de digerir. A amilopectina é um amido com cadeias de ramificação curtas. É facilmente digerível, e facilmente se dissolve na água, mas é menos densa de energia porque os ramos impedem embalagem apertada. Os cozinheiros usam amidos como fontes de energia e agentes espessantes. Animais e fungos têm uma molécula que é análoga ao amido chamado glicogênio. Em vez de formar estruturas helicoidais como o amido, o glicogénio forma grânulos de cadeias altamente ramificadas de glucose ligadas a uma proteína central. É feito no fígado e serve como armazenamento de energia a médio prazo para o tecido muscular. A substância gelatinosa clara na parte inferior de uma lata de spam é principalmente glicogênio.

Homopolissacáridos também podem formar materiais estruturais resistentes. A celulose é um material robusto e fibroso que ajuda a criar paredes celulares em plantas e microorganismos. É construído a partir de cadeias lineares de glicose. No entanto, ao contrário da amilose, a forma das ligações glicosídicas torna a estrutura insolúvel e difícil de digerir. A celulose é referida como fibra dietética nos alimentos e compõe a maior parte da fibra de algodão, produtos de papel e madeira. Chitin é outro homopolissacarídeo estrutural que frequentemente ocorre na natureza. Forma os exosqueletos dos insectos e as escamas dos peixes. Como a celulose, forma-se quitina em cadeias insolúveis de glicose linear. No entanto, cada unidade de glicose é modificada para ter um grupo de amina (- NH2) ligado a ele.

heteropolissacarídeos

heteropolissacarídeos contêm dois ou três monossacarídeos diferentes em padrões repetitivos. Estes hidratos de carbono estão normalmente estreitamente associados a estruturas híbridas lipídicas ou proteicas denominadas glicolípidos ou glicoproteínas. Estas moléculas são encontradas amplamente em plantas, animais e microorganismos. Os componentes e a forma dessas moléculas têm uma enorme diversidade, e a estrutura exata de muitas delas ainda é desconhecida. Muitos heteropolissacarídeos são clinicamente relevantes. Exemplos incluem o ácido hialurónico que funciona como absorvente de choque altamente hidrofílico e lubrificante nos tecidos cartilagem, pele e neurais; heparina, que é um anticoagulante naturalmente presente no sangue e imunoglobulinas (anticorpos) que são essenciais para o sistema imunitário activo.

conclusão

os hidratos de carbono são uma vasta classe de biomoléculas, cuja complexidade e diversidade de funções rivalizam com a das proteínas. Seu tamanho pode variar de monossacáridos relativamente simples até complexos pulverizadores de polissacáridos. Eles têm uma combinação única de estabilidade estrutural e energia de alto potencial que os torna ideais entre macromoléculas para abastecer o metabolismo, mas eles também têm muitas outras funções, incluindo estrutura e sinalização celular. Nós fazemos carboidratos um desserviço apenas pensando neles como massas e batatas. Eles são uma família única e altamente diversificada de moléculas essenciais para toda a vida na terra.