Carboidratos

Os carboidratos são os compostos orgânicos mais abundantes no planeta. São constituídos por carbono, hidrogênio e oxigênio, embora existam alguns carboidratos com enxofre, fósforo ou nitrogênio em sua estrutura.

Além do esqueleto de carbono, eles possuem grupos alcoóis (-OH) em sua extremidade, podem apresentar um grupamento aldeído (COH) ou grupamento cetona (-CO-).

Os carboidratos também podem ser chamados de Glicídios, Sacarídeos ou Hidratos de Carbono.

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O que são carboidratos?    

Carboidratos são moléculas formadas fundamentalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio. São a principal fonte de energia das células e podem ser encontradas nas formas de monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. A fórmula geral dos carboidratos está representada a seguir, onde “n” significa que esse grupamento pode estar repetido inúmeras vezes, formando carboidratos de cadeia longa. 

(CH2O)n

Essas moléculas são também denominadas sacarídeos, uma palavra derivada da semelhante grega sakcharon, que significa açúcar.

Qual a função dos carboidratos?    

A função dos glicídios resume-se a:

• Energética: gerando ou armazenando energia para os processos metabólicos;
• Estrutural: compondo a estrutura de componentes celulares, como os ácidos nucleicos (material genético), ou então a celulose e a quitina, que são componentes importantes que fornecem sustentação para a parede celular de plantas e fungos. 

Qual é a importância dos carboidratos?    

Os carboidratos são moléculas de grande importância para os seres vivos, uma vez que estão estruturando o material genético ou a parede celular de alguns seres. Além disso, os carboidratos são, geralmente, a principal fonte energética dos seres vivos. 

Como ocorre a digestão de carboidratos?    

A digestão dos carboidratos se inicia na boca, quando os sacarídeos começam a sofrer quebra pela enzima amilase, ou ptialina. Como o alimento permanece na boca por um curto tempo, essa enzima quebra de 3 a 5% das moléculas ali. Após esse primeiro processo digestivo, o segundo passo ocorre no estômago, onde as moléculas permanecem por aproximadamente uma hora sofrendo, ainda, ação da ptialina. Nesse momento, uma molécula inicial de amido na boca já se tornou moléculas menores como por exemplo a maltose. 

O terceiro passo da digestão de carboidratos vai acontecer no intestino delgado, com ação da enzima alfa amilase, que é secretada pelo pâncreas em altas concentrações e em sua forma ativa. Essa enzima é muito potente e apresenta uma alta taxa catalítica. Aproximadamente dez minutos após chegar ao duodeno, o amido está completamente hidrolisado. 

Por fim, a enzima oligossacaridase secretada pela borda em escova do intestino finaliza a digestão, quebrando os dissacarídeos restantes. Dessa forma, as células conseguem absorver pequenas moléculas de carboidratos e utilizar da melhor forma, energética ou estrutural. 

Classificação dos carboidratos    

De acordo com o tamanho, os carboidratos podem ser classificados em três classes: Monossacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos.

Monossacarídeos

São os compostos mais simples e menores dentro dos carboidratos, servindo como monômeros para a síntese das moléculas mais complexas.

A quantidade de átomos presentes em sua estrutura obedece a equação CnH2nOn, com raríssimas exceções (a desoxirribose possui um átomo de oxigênio a menos do que deveria, de acordo com a fórmula).

Os monossacarídeos são classificados quanto à quantidade de carbonos presentes na estrutura, mais o sufixo ose. Trioses são carboidratos com três átomos de carbono; tetroses, com quatro carbonos; e os mais comuns são pentoses, como a ribose e a desoxirribose, com cinco carbonos. Existem, ainda, as hexoses, com seis carbonos em sua estrutura, como a glicose, frutose e galactose.

As funções dos monossacarídeos podem ser energéticas ou estruturais.

(Exemplos dos dois monossacarídeos mais abundantes nos organismos.)

A glicose, frutose e galactose possuem a mesma fórmula química, sendo, portanto, isômeros. Apresentam-se em estrutura cíclica (sua estrutura linear é utilizada mais para fins didáticos em bioquímica).

Oligossacarídeos

Dois ou mais monossacarídeos podem se unir, formando uma cadeia mais complexa de carboidratos. Quando, em uma estrutura, tem-se até dez monossacarídeos ligados, forma-se um oligossacarídeo.

A ligação entre os monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica. Nela, dois monossacarídeos se ligam por meio da combinação de duas hidroxilas presentes em suas estruturas distintas. Dessa combinação, uma molécula de água é formada e um átomo de oxigênio é compartilhado entre os dois monossacarídeos, formando, então, um dissacarídeo.

Dissacarídeos    

Os dissacarídeos são as moléculas de carboidratos mais estáveis encontrados na natureza. Eles possuem função energética e sua diferença está tanto na composição de monossacarídeos que os constituem quanto no local onde são encontrados na natureza.

Assim como os monossacarídeos, os dissacarídeos são solúveis em água e podem ser digeridos por hidrólise (reação envolvendo quebra da molécula de água), com ação enzimática para formarem dois monossacarídeos isolados.

(Exemplos dos dissacarídeos mais importantes para a dieta humana. Todos possuem função energética.)

Polissacarídeos    

São moléculas complexas, tendo em sua composição grande número de monossacarídeos (mais de dez). Diferente dos monossacarídeos e dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água e possuem a função de armazenamento e função estrutural, sendo alguns digeridos pelo organismo humano, enquanto outros não.

Alguns exemplos de polissacarídeos incluem a celulose, o glicogênio e o amido. 

Polissacarídeos com função de armazenamento

Alguns polissacarídeos são importantes no armazenamento de energia. Dependendo do grupo de ser vivo, uma determinada molécula é a responsável por esse armazenamento. Os animais armazenam energia na forma de glicogênio. As plantas, por sua vez, armazenam a energia na forma de amido. Os fungos, assim como os animais, também armazenam a energia na forma de glicogênio. Esse fato fez com que os fungos fossem recolocados na linhagem evolutiva como seres mais próximos dos animais do que das plantas. 

Amido

Polissacarídeo constituído de glicose com função de armazenar esses monossacarídeos, servindo como reserva de carboidratos em células vegetais. Quando necessário, as moléculas de glicose são desprendidas desse complexo, são quebradas e digeridas para gerar energia para os processos de respiração celular e fermentação.

O amido consegue ser digerido pelos seres humanos através das enzimas amilases presentes na saliva e no suco pancreático. Da digestão do amido, são geradas moléculas de maltose, que podem ser digeridas também para gerar moléculas livres de glicose.    

Glicogênio    

Assim como o amido, o glicogênio é a reserva de carboidratos na forma de uma cadeia de glicose. O glicogênio está presente nos fungos e nos animais. É encontrado em células humanas musculares e hepáticas (do fígado), onde liberam as moléculas de glicose para gerar energia para os processos metabólicos e de contração muscular.

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Polissacarídeos com função estrutural    

Celulose    

Polissacarídeo que compõe a parede celular de células vegetais e da maioria das algas, contribuindo para a sustentação mecânica e robustez das células.

A celulose também é composta por glicose, porém, é ordenada de tal forma, que não é digerida pelo ser humano e alguns outros mamíferos. A enzima que permite a digestão da celulose é a celulase e está presente em algumas bactérias e protozoários.

Esses microrganismos se alojam no estômago e no intestino (delgado e grosso) de mamíferos ruminantes, como vacas e cavalos, ou em artrópodes, como cupins, e digerem a celulose, fazendo com que ela seja parte da dieta desses organismos.

Apesar de os seres humanos não digerirem a celulose, ela é um importante componente na dieta, por ser a base de fibras necessárias para a retenção de água, diminuição da absorção de gordura no intestino e redução dos níveis de lipídios no sangue.

Animais ruminantes apresentam um sistema digestivo totalmente diferente dos humanos e adaptado para a digestão da celulose. Além de uma série de enzimas e quebra mecânica, esses animais contam com uma colônia de bactérias vivendo simbioticamente em seu sistema digestivo. Essas bactérias são responsáveis pelo auxílio na quebra da celulose. 

Quitina    

A quitina é formada por uma cadeia de um monossacarídeo chamado N-acetilglucosamina, que tem nitrogênio em sua cadeia. Ela é encontrada constituindo a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes.  A quitina oferece suporte e proteção aos seres, uma vez que se trata de uma molécula bastante resistente. 

A estrutura da quitina foi descoberta por Albert Hoffman em 1929. Sua fórmula geral é (C8H13O5N)n. Considera-se a quitina o segundo polissacarídeo mais abundante na natureza. O primeiro, no entanto, é a celulose, encontrada na parede celular das plantas. 

Atualmente existe interesse biotecnológico acerca da quitina, já que a mesma pode ser transformada em fibras que podem ser utilizadas na fabricação de tecidos e suturas cirúrgicas. Além disso, a quitina é uma potencial substituta de embalagens plásticas e ainda pode ser utilizada como aditivo em alimentos, podendo reduzir a ingestão de calorias e também de colesterol.

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Tipos de carboidratos    

Os carboidratos ainda podem ser divididos em simples ou complexos. 

Simples    

Os carboidratos simples também são conhecidos como monossacarídeos, e se tratam de moléculas mais facilmente absorvidas pelo corpo. Esses carboidratos apresentam um maior índice glicêmico, assim sua digestão e absorção são mais rápidas, o que resulta em um pico de glicemia. Por conta da maior velocidade de absorção, a sensação de fome é maior. Consequentemente, para atingir a saciedade é necessário consumir uma maior quantidade desse tipo de carboidrato. O excesso de carboidratos simples é armazenado na forma de gordura, o que contribui para o ganho de peso.

Pode-se encontrar carboidratos simples em alimentos como: mel, açúcar branco, açúcar demerara, etc. 

Complexos    

Carboidratos complexos, como o proprio nome já diz, são carboidratos com cadeias mais longas e complexas. Eles contem mais de dez unidades de monossacarídeos e formam grandes estruturas moleculares que podem se ramificar ou permanecer lineares. Esses carboidratos tem uma velocidade de quebra e absorção menor no organismo. 

Dentre os carboidratos complexos podemos citar o amido e o glicogênio, além das fibras. As fibras não sofrem quebra pelas enzimas gastrointestinais, o que torna o processo de absorção e digestão muito mais lento e promove a sensação de saciedade. 

Encontramos carboidratos complexos no arroz, no pão, na farinha e alimentos integrais em geral.

Alimentos ricos em Carboidratos    

Os carboidratos estão presentes na dieta humana de diversas formas. Alimentos ricos em açúcares são conhecidos por possuírem alto teor energético. O arroz, mandioca, batata e cereais integrais são digeridos mais lentamente, e outros, como o mel e a farinha, são digeridos rapidamente.

A digestão dos carboidratos gera moléculas de glicose e demais monossacarídeos, que são convertidos em glicose para serem armazenados na forma de glicogênio.

Alguns monossacarídeos são convertidos em glicerídeos, para também serem armazenados nas células adipócitas que compõem o tecido adiposo.

Carboidratos são prejudiciais à saúde?    

Ao contrário do que muitas pessoas acreditam, os carboidratos não são os vilões das dietas. Essas moléculas são extremamente importantes para fornecer energia e garantir o funcionamento adequado das funções vitais de um organismo. O que acontece e tem potencial de ser prejudicial é uma ingestão muito grande de carboidratos simples, como o açúcar refinado. Existem outras fontes de carboidratos que além de fornecer energia, aumentam a saciedade e ainda são importantes para a saúde gastrointestinal. É importante escolher os carboidratos que serão consumidos na dieta e, em caso de qualquer doença específica, procurar um médico e um nutricionista para melhores orientações. 

Conclusão    

Em resumo, os carboidratos são moléculas importantes que podem ser simples, como os monossacarídeos ou complexas, como os polissacarídeos. Essas moléculas são importantes no fornecimento energético celular e também na estrutura de componentes celulares, compondo os ácidos nucleicos e a parede celular, por exemplo. 

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