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Açúcares e Gorduras


 Bioquímica

1. A Base Molecular da Vida

As grandes moléculas presentes nos seres vivos são geralmente chamadas moléculas orgânicas, e todas contêm carbono e hidrogênio. As substâncias orgânicas são moléculas complexas e ricas em energia, e podem desempenhar vários papéis:

a) Estruturais: como componentes da arquitetura das células e dos tecidos.

b) Energéticas: como fontes de energia para o trabalho celular. Existem substâncias empregadas como combustível de uso imediato, como a glicose, e outras que funcionam como reserva energética, como o glicogênio.

c) Controladoras ou Informacionais: moléculas que controlam as atividades celulares, como depositárias das informações genéticas - o DNA - ou como executores dessas informações - o RNA e as proteínas. Os hormônios transmitem informações de uma parte para outra, no corpo, e podem ser incluídos nessa categoria.

 

O metabolismo é o conjunto de processos químicos e físicos que ocorrem simultaneamente em uma célula, em um órgão ou em um indivíduo. Ele inclui a montagem de moléculas orgânicas grandes e complexas, a partir de moléculas menores, orgânicas ou não (anabolismo), e também a desmontagem dessas moléculas até moléculas pequenas (catabolismo).

2. Os Açúcares

Também são chamados de Carboidratos, Hidratos de Carbono ou Glicídios. Suas moléculas são constituídas, geralmente, por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio.

As plantas verdes produzem açúcares na fotossíntese, a partir de CO2 e água. Os açúcares sofrem combustão, reagindo com o oxigênio e formando CO2 e água, na respiração celular. A combustão dos açúcares libera energia.

Um importante exemplo de açúcar é a glicose, encontrada no interior das nossas células e no nosso sangue. Sua função básica é fornecer energia para as atividades vitais. Uma molécula de glicose tem 6 átomos de carbono, 12 átomos de hidrogênio e 6 átomos de oxigênio, o que pode ser expresso pela fórmula C6H12O6.

 

Os monossacarídeos são açúcares simples, cuja hidrólise não resulta em moléculas de açúcares menores. A glicose é um exemplo de monossacarídeo. Eles têm, geralmente, fórmula geral CnH2nOn, onde o valor de n varia entre 3 e 7.

O nome dos monossacarídeos é dado pelo valor de n.

n = 3 (C3H6O3) trioses

n = 4 (C4H8O4) tetroses

n = 5 (C5H10O5) pentoses

n = 6 (C6H12O6) hexoses

n = 7 (C7H14O7) heptoses

 

Os mais abundantes são as hexoses, como a glicose, cujo principal papel é energético. Degradadas na respiração celular, liberam energia para uso imediato. Também são as unidades de formação dos açúcares mais complexos. Outras hexoses importantes são a frutose e a galactose. Ambas têm fórmula C6H12O6.

As pentoses são componentes das moléculas dos ácidos nucléicos (DNA e RNA). As trioses e as heptoses são intermediárias nos processos da respiração e da fotossíntese.

Os oligossacarídeos são formados pela união de 2 até 10 unidades de monossacarídeos. Os mais abundantes, na natureza, são os dissacarídeos, formados pela união de dois monossacarídeos.

Os dissacarídeos têm fórmula geral

C2nH4n - 2O2n - 1 (ou C2nH4nO2n - H2O)

 

Por exemplo:

C6H12O6 (glicose) + C6H12O6 (frutose) ===> C12H22O11 (sacarose) + H2O (água)

 

A sacarose, o "açúcar de cana" ou de beterraba, é constituído por uma molécula de glicose ligada a uma frutose. A maltose é um dissacarídeo, pois é formada por duas moléculas de glicose. A lactose é encontrada somente no leite. Resulta da união de uma glicose com uma galactose.

Os seres vivos podem formar cadeias com dezenas de moléculas de glicose. Esses grandes açúcares são os polissacarídeos, açúcares mais abundantes na natureza. Ao contrário dos monossacarídeos e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são, geralmente, insolúveis.

De acordo com suas funções biológicas, são classificadas em:

a) Polissacarídeos energéticos de reserva: são formas de armazenamento de glicose. Nos vegetais superiores, o amido é a principal forma de armazenamento de açúcar: nas sementes, como no arroz; nas raízes, como na mandioca; ou no caule, na batata. Nos animais superiores, o açúcar é armazenado como glicogênio, nas células do fígado e nas células musculares.

b) Polissacarídeos estruturais: alguns polissacarídeos participam da manutenção da estrutura dos seres vivos, como um esqueleto. Os mais importantes são a celulose e a quitina.

A quitina é um polissacarídeo rígido e resistente, que contém átomos de nitrogênio na molécula. Constitui o esqueleto externo dos insetos, dos crustáceos e das aranhas.

A celulose forma a parede celular das células vegetais. Constitui 50% de toda a matéria orgânica da biosfera. Em muitas partes das plantas, com o passar do tempo, a parede celular ganha outros polissacarídeos mais rígidos, como a lignina, que podem torná-la impermeável.

3. As Gorduras

O nome geral desse grupo de compostos é lipídio. Os ácidos graxos, os triacilgliceróis, os fosfolipídios, os esteróides e as ceras são lipídios. Nesse livro, usaremos as palavras lipídios e gorduras como sinônimos. Comparadas com os açúcares, as gorduras possuem maior quantidade de energia armazenada.

As gorduras são formadas a partir de ácidos graxos, que são ácidos orgânicos com uma longa cadeia de 14 a 22 átomos de carbono, tendo em uma extremidade um grupo COOH. Raramente são encontrados ácidos graxos livres na célula. Habitualmente, são três moléculas de ácidos graxos ligadas a um álcool, o glicerol.

 

 

A molécula resultante é um triacilglicerol ou triglicerídeo, principal componente das gorduras animais. É a forma que as células utilizam para armazenar energia, quando recebem mais alimentos do que estão consumindo. Açúcares e proteínas podem ser transformados em gordura, quando ingeridos em excesso.

As gorduras conduzem mal o calor, sendo isolantes térmicos. A grossa camada de gordura que certos animais têm sob a pele dificulta a perda de calor para o meio ambiente, o que é uma importante adaptação para uma vida confortável em regiões de clima muito frio.

 

 

O fosfolipídios são formados pela união de um glicerol e duas moléculas de ácidos graxos. No terceiro átomo de carbono do glicerol, liga-se um grupo fosfato.

 

 

Em geral, as gorduras são apolares e, portanto, hidrofóbicas (insolúveis em água).

Algumas membranas celulares têm colesterol, que pertence a um grupo de gorduras chamadas esteróides. Esse grupo inclui os sais biliares e os hormônios sexuais.

Certos órgãos, como os rins, são envolvidos por uma cápsula com gordura, que atua como um amortecedor de choques. Outras gorduras encontradas em seres vivos são as ceras, presentes em camadas sobre a pele, nos pêlos e nas penas. São derivadas dos ácidos graxos de cadeias longas, contendo entre 25 e 35 átomos de carbono. As folhas dos vegetais superiores, assim como alguns frutos, podem ser recobertos por uma camada impermeável de cera, que impede a perda excessiva de água. As abelhas secretam cera, com a qual constroem seus favos.