Carboidrato: A principal molécula energética

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Olá meu caro leitor, como você está? Espero que esteja tudo a mil maravilhas para a leitura de mais artigo magnífico que certamente irá sanar suas dúvidas. Todavia, aposto com você, que para garantir o melhor aprendizado, deve estar descansado e energizado. Desse modo, seu cérebro para absorver mais conhecimento, deverá também ter uma boa fonte energética. Portanto, a molécula responsável para dar energia para você e seu cérebro, é o carboidrato.

Então, vem e me acompanhe nessa leitura, que garanto que saberá mais a respeito dessa substância tão comentada atualmente.

A bioquímica é ciência que estuda os processos químicos aplicados a biologia. Estes procedimentos envolvem toda reação que acontece no organismo, desde o nível molecular até o nível sistêmico. Dessa forma, essas reações são denominadas metabolismo. Portanto, a chave de todo processo de homeostase, sendo abordada na fisiologia.

Relembre o conceito de homeostase.

Todavia, ela é uma matéria constantemente confundida com outras disciplinas, como a biologia molecular, genética, fisiologia e a biofísica. Estas disciplinas apresentam uma relação íntima, porém evidenciam conteúdos diferentes.

Compostos bioquímicos

Na bioquímica, não obstante, da grande existência de seres vivos, muitas reações e estruturas compartilham as mesmas funções. Essas funcionalidades, importantes para auxiliar em pesquisas científicas, são empregados seres de maior reprodutibilidade tais como ratos e camundongos. Assim, todas as espécies são formadas por elementos químicos como: o carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, que em diferentes combinações constituem novas moléculas.

Tendo em vista que as moléculas produzidas pelas diferentes combinações ainda podem se recombinar, dando origem a novos compostos biologicamente ativos. Esses compostos são analisados de forma isolada, mas atuam em conjunto para o melhorar o funcionamento do organismo. Logo, posso afirmar que toda criatura executa processos básicos que vão manter a conservação da vida.

Principais estudos na bioquímica

Em seu conhecimento, as principais fontes estudo são a água, carboidratos, proteínas, ácidos nucleicos e não menos importante, os lipídios. O entendimento acerca destas estruturas moleculares nos permitirá obter um vasto conhecimento ao longo da vida. Enfim, saber separa-las distintamente é uma questão muito difícil, já que são bem íntimas em seu pleno funcionamento. Mas não tema Gurunauta, estou aqui para descomplicar todo esse magnífico assunto que você entenderá de forma simplificada e direta.

Aplicações da bioquímica

O profissional bioquímico tem a utilização da tecnologia a seu favor, para o melhoramento não apenas orgânico, mas também ao nível industrial. Tais conhecimentos podem auxiliar no aprimoramento de diversas áreas de interesse econômico da indústria. Das importantes aplicabilidades em que consiste o conhecimento bioquímico, posso mencionar as áreas alimentícias, farmacológicas, cosmetológicas e a biotecnologia. Contudo, o principal foco do aprendizado segue na aplicação perante a população como as análises clínicas, ambientais e químicas.

Falhas

Acerca de todo processo biológico, há chance de ocorrer falhas as quais podem acontecer por diversos motivos. Sendo assim, a bioquímica tem por finalidade, explicar por métodos não invasivos o porque estar acontecendo tal anomalia em nosso organismo. Portanto, a bioquímica ramifica-se em subáreas com finalidade de estudo clínico tais como a ciência clínica, médica e metabólica afim de elucidar os processos defeituosos.

Objetivo do estudo do carboidrato

O estudo do carboidrato tem como principal objetivo o reconhecimento da sua estrutura, bem como de suas propriedades físicas e químicas. Sendo assim, o mais importante para o entendimento das suas transformações no interior das células.

O carboidrato, também chamado de glicídio, sacarídeo ou simplesmente açúcar. Sendo assim, possuem função energética importante tanto de forma imediata, em forma de armazenamento ou como parte integrante dos nucleotídeos energéticos (ATP). Desse modo, trata-se da substância orgânica mais abundante na Terra, devido às múltiplas utilidades aos seres vivos. Portanto, o carboidrato, produzido pelos seres autótrofos através da fotossíntese.

Classificação do carboidrato

Conforme, a possibilidade de hidrólise da molécula de carboidrato, podemos classificá-los em 4 grupos:

Carboidrato do tipo monossacarídeo

São os açúcares, encontrados na forma mais simples, tais como: glicose (aldeído) e frutose (cetona). Desse modo, esses não podem ser hidrolisados em moléculas menores, sendo sua fórmula geral  CnH2nOn.

Carboidrato do tipo dissacarídeo

São as moléculas de açúcar, que quando sofrem hidrolise, fornecem duas moléculas de monossacarídeos iguais ou diferentes entre si. Sendo assim, a sua fórmula geral é Cn(H2O) n-1. Portanto, posso mencionar alguns exemplos: Sacarose (glicose + frutose) e maltose (glicose + glicose).

Molécula de dissacarídeo, intermédio do carboidrato.
Molécula de dissacarídeo. Fonte.

Carboidrato do tipo oligossacarídeo

É a molécula de carboidrato que por ação da hidrólise, nos fornece de três a dez moléculas de monossacarídeos. Portanto, posso citar a lactose (galactose + glicose) como um exemplo dessa categoria.

União de carboidratos.
União de carboidratos. Fonte.

Carboidrato do tipo polissacarídeo

São as moléculas de açúcar que após sofrer a hidrolise, libera acima de dez moléculas de monossacarídeos. Essa categoria, para ser realmente bem dissociada, necessita além da hidrolise, sofrer ação enzimática. Portanto, posso citar o amido, o qual constituído de mais de mil moléculas de glicose ,como um exemplo.

Molécula mais complexa de carboidrato.
Molécula mais complexa de carboidrato. Fonte.

Metabolismo do carboidrato

O carboidrato, têm como objetivo principal o fornecimento de energia. Desse modo, produzido pelas plantas, a reação chamada de fotossíntese. Contudo, quando consumidos pelos animais sofrem combustão liberando energia. Sendo assim, transferida para a síntese de ATP que atenderá as células nas múltiplas atividades energéticas.

O amido, ao sofrer ação enzimática e ao mesmo tempo hidrolisado dará origem a várias moléculas de glicose, absorvida no intestino. Sendo assim, transportada até as células através da corrente sanguínea e mantida em concentrações reguladas. Desse modo, no meio intracelular, a glicose sofre uma digestão, que dará origem a CO2 e H20. Portanto, energia liberada será consumida em diversos ciclos bioquímicos.

Utilização da glicose pelas células

Segundo alguns autores, o fenômeno da digestão da glicose ocorre parcialmente no citoplasma. Sendo assim, glicólise, é o nome do processo de digestão da molécula de glicose. Sendo assim, sua atividade se dá através da ação enzimática específica. Logo, na mitocôndria e na presença de oxigênio, esses fenômenos são denominados Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória. Contudo, anaerobiose, é o processo no qual ocorre a glicólise sem presença de oxigênio. Logo, não ocorrendo a presença de oxigênio, a glicose será digerida por outra via. Essa via de glicólise, conhecida como fermentação lática, gerará ácido lático e não menos importante, a dor.

Introdução ao ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs, tricarboxílico ou do ácido cítrico, corresponde à uma série de reações químicas que ocorrem na vida da célula e seu metabolismo. Sendo assim, descoberto por Sir Hans Adolf Krebs (1900-1981).

O ciclo, executado na mitocôndria dos eucariontes e no citoplasma dos procariotes. Desse modo, trata-se de uma parte do metabolismo dos organismos aeróbicos (utilizando oxigênio da respiração celular). Sendo assim os organismos anaeróbicos utilizam outro mecanismo, como a glicólise = outro processo de fermentação independente do oxigênio.

O ciclo de Krebs é uma rota anfibólica, catabólica e anabólica , com a finalidade de oxidar a acetil-CoA (acetil coenzima A). Conforme alguns autores, se obtém da degradação de carboidratos, ácidos graxos e aminoácidos a duas moléculas de CO2.

Início do ciclo de Krebs

Este ciclo inicia-se quando o piruvato que é sintetizado durante a glicólise, transformado em acetil CoA (coenzima A) por ação da enzima piruvato desidrogenase. Desse modo, esse composto irá reagir com o oxaloacetato que é um produto do ciclo anterior formando-se citrato. Sendo assim, o citrato vai dar origem a um composto de cinco carbonos, o alfa-cetoglutarato com libertação de NADH, e de CO2.

O alfa-cetoglutarato vai dar origem a outros compostos de quatro carbonos com formação de GTP, FADH2 e NADH e oxaloacetato. Portanto, após o ciclo de Krebs ocorre outro processo denominado fosforilação oxidativa.

Via metabólica

Duas moléculas de carbonos serão oxidadas, transformando CO2, a energia dessas reações, será armazenada em GTP, NADH e FADH2. Desse modo, o NADH e FADH2, conhecidas como coenzimas (moléculas que ativam ou intensificam enzimas), têm a função de armazenar energia as quais serão utilizadas na fosforilação oxidativa. Sendo assim, compostos intermediários do ciclo de Otilia utilizados como precursores em vias biossintéticas: oxaloacetato e a-cetoglutarato vão formar respectivamente aspartato e glutamato. No entanto, eventual retirada desses intermediários compensa-se por reações que permitem restabelecer o seu nível.

Contudo, essas reações, chamadas de anapleróticas por serem reações de preenchimento. Logo, a mais importante é a que leva à formação de oxaloacetato a partir do piruvato e que catalisada pela piruvato carboxilase. O oxaloacetato além de ser um intermediário do ciclo de Krebs, participa também da neoglicogênese. Portanto, a degradação de vários aminoácidos também produz intermediários do ciclo de Krebs, funcionando como reações anapleróticas adicionais.

A influência do ciclo de Krebs no processo da respiração celular começa com a glicólise. Desse modo, o processo ocorrido no citoplasma de uma célula, onde a glicose, obtida através da alimentação, passa por uma série de dez reações químicas. Sendo assim culmina na formação de duas moléculas de ácido pirúvico. Portanto, a partir desse ponto que começa a participação do ciclo de Krebs na respiração propriamente dita.

Localização do Ciclo de Krebs

O ciclo de Krebs ocorre dentro da mitocôndria, logo as moléculas de ácido pirúvico têm que entrar nela. Sendo assim, esse processo só ocorre quando há moléculas de oxigênio suficientes para cada molécula de glicose. Desse modo se há, na entrada do ácido pirúvico na mitocôndria faz com que o oxigênio reaja com o ácido formando gás carbônico e libera os elétrons dos átomos de hidrogênio presentes na fórmula da glicose. Esses elétrons são transportados pelo NADH e o FADH, duas moléculas transportadoras.

Bem, espero que você tenha aprendido hoje sobre os carboidratos, sua composição e também sobre bioquímica. Afinal, amanhã tem mais!

Cuide-se!

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