Carboidratos

Carboidratos

1. Fornecem 4 Kcal por grama

   • Principal fonte de energia
     • Biomoléculas mais abundantes na natureza.
       • Fornecimento de energia para o cérebro e sistema nervoso

2. ESTRUTURA

   • São formados por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), na proporção de 1 : 2 : 1 .
   • Sua fórmula genérica é: C(H2O)

3. FUNÇÃO

   • Produzir energia
     • E= ATP
       • Adenosina Trifosfato (ATP)
   • Prevenir a formação de corpos cetônicos
     • Manutenção homeostase glicêmica do organismo
       • Formam componentes de membrana glicolipídios e glicoproteínas

4. CLASSIFICAÇÃO

   • Conforme capacidade de hidrolise
     • Monossacarídeos
       • Glicose
         • Principal fonte de energia celular
           • Fontes : frutas, tubérculos, mel
             • Sob condições normais é a única fonte de energia utilizada pelo cérebro
               • Pode ser oxidada para produção de energia ou armazenada como glicogênio no músculo e fígado
       • São unidades básica de um carboidrato
       • Não podem ser hidrolisados
       • Galactose
         • convertida em glicose no fígado
           • É produzido pela degradação da lactose
             • Não é encontrada naturalmente nos alimentos
       • Frutose
         • convertida em glicose no fígado
           • Fontes: frutas e mel, xarope de milho
             • Na escala de doçura dos carboidratos a frutose é a mais doce
     • Dissacarídeos
       • Maltose
         • Glicose +Glicose
           • Produzido pela hidrolise do amid
             • Não é encontrada naturalmente nos alimentos
               • Seu uso é empregado na fabricação de cerveja
       • Lactose
         • Galactose +Glicose
           • Fontes: Lacticínios
             • Principal fonte de energia dos recém nascidos
               • Menor poder adoçante e solubilidade
       • Sacarose
         • Frutose+ Glicose
           • Seu consumo está associado à maior ocorrência de carie dental e aumento do risco de obesidade
       • Os dissacarídeos são CHO compostos pela ligação de 2 monossacarídeos
     • Oligossacarídeos
       • São constituído por 3 a 10 monossacarídeos
         • Rafinose Estaquiose Fruto- oligossacarídeos
           • Altamente solúveis em agua
             • Alfaglucano = maltodextrina é hidrolisada e absorvida com resposta glicêmica rápida
             • Não alfaglucano = Não são hidrolisados pelas enzimas pancreáticas, passam direto para o colon , e podem ser fermentados por bactérias colônicas
     • Polissacarídeo
       • Formados por 10 ou mais unidades de monossacarídeos
       • São menos solúveis e mais estáveis dos que os açucare
       • Digeríveis
         • Amido
           • encontrado nos vegetais
             • Cocção causa edema e rompimento da parede celular, facilitando o processo enzimático na digestão
         • Glicogênio
           • Reserva energética
             • Armazenado no fígado e músculo
               • Manutenção da glicemia durante o jejum
       • Não digeríveis
         • CELULOSE
           • Insolúvel em água aumenta volume do bolo fecal
             • Encontrada em cascas de frutas/vegetais, folhosos e cereais integrais
         • PECTINA, GOMAS E MUCILAGENS
           • São solúveis em água
             • Não hidrolisada em seres humanos
               • Aumenta saciedade e a velocidade de absorção de alguns nutrientes
                 • Encontrada na polpa de frutas/legumes e aveia

5. DIGESTÃO

   • A digestão inicia na Boca
     • Os dentes fazem a quebra mecanica dos alimentos em pedaços menores
       • A secreção amilase salivar tem como função umidecer os alimentos e começar o processo de degradação dos Carboidratos em Amido
         • Ação enzimática (amilase salivar) é normalmente inativada pelo pH estomacal ácido
         • No duodeno o amido entra em contato com a amilase pancreática e reinicia a degradação do Amido em dextrina
           • E são absorvidos no intestino delgado
             • Fermentação colônica
               • Componentes não digeridos por enzimas gastrointestinais e nem absorvidos pelo intestino delgado
                 • Chegam intactos no intestino grosso e podem ser degradados pela microbiota
   • ALERGIA AO LEITE DE VACA (APLV)
     • População alvo: Bebês e Criançãs
       • Alergia a PROTEINA
         • Mecanismo de defesa é o sistema Imunologico
           • IgE e Linfócitos T
           • O organismo quando em contato com a proteína do leite de vaca, pode responder com reações na pele e choques anafiláticos
             • 90% da população conseguem reverter o quadro até os 5 anos
   • INTOLERÂNCIA A LACTOSE
     • População alvo: Adultos e idosos
       • Diminuição/ ausência da enzima LACTASE
         • Lactose não é digerida nem absorvida pelo intestino delgado
           • É convertida em produtos tóxicos por bactérias do intestino grosso
             • Sintomas abdominais, diarréia , dor, náusea e flatulência, mas também acontece assintomática
     • HIPOLACTASIA PRIMÁRIA EM ADULTOS
       • Após o desmame ocorre uma redução geneticamente programada e irreverssivel da atividade da lactase
         • Fenótipo lactase não - persistente
         • Fenótipo lactase persistente
     • HIPOLACTASIA SECUNDÁRIA À DOENÇAS
       • Há danos na borda em escova da mucosa do intestino delgado ou aumento significativo do tempo do transito intestinal
         • Doenças associadas: Enterites infecciosas, giardíase, doença celíaca, doença de Crohn , síndrome do intestino irritável, doenças diverticular do cólon, consumo excessivo de álcool
           • É transitória e reversível

6. ABSORÇÃO

   • Os monossacarídeos são transportados pelas células do epitélio intestinal para o sangue
     • Circulam entre o fígado e os tecidos periféricos
       • Captados por transporte facilitado
   • Há duas famílias de transportadores de monossacarídeos do lúmen intestinal até a circulação
     • Transportadores ativos de glicose
       • cotransporte de sódio e glicose
         • Os rins e o intestinos são os dois principais órgãos que utiliza o transporte ativo de glicose dependente de Na + (SGLT – sodium glucose transporters )
           • Com gasto de energia bomba de Na/K - ATPase
             • SGLT 1
               • O intestino absorve glicose contra o gradiente de concentração
             • SGLT 2
               • Rins • Contra o gradiente de concentração
     • Transportadores passivos de glicose
       • A glicose move - se do lado mais concentrado (dentro da célula) para o menos concentrado (no sangue) sem gasto de energia
         • A favor do gradiente de concentração
           • GLUT 1
             • Hemácias
           • GLUT 2
             • Intestino Rins Pâncreas Fígado
           • GLUT 3
             • Neuônios
           • GLUT4
             • REQUER INSULINA
               • Músculos Adipósitos
           • GLUT 5
             • Intestino FRUTOSE
   • FOSFORILAÇÃO DA GLICOSE
     • Após entrar na célula, a glicose se liga a um radical fosfato
       • Glicose ----- Glicose-6-P
         • Manter a molécula de glicose dentro da célula impedindo sua difusão para o meio extracelular
   • ABSORÇÃO E TRANSPORTE DA GALACTOSE
     • Mesmo mecanismo de transporte da glicose nos enterócitos
       • Cotransportadores apicais SGLT (transporte ativo) e o GLUT2 basolateral (transporte passivo)
         • METABOLISMO DA GALACTOSE
           • É convertida em glicose e armazenada como glicogênio
             • Ela esta presente em elementos estruturais das células e tecidos como glicoproteínas e mucopolissacarídeos
   • ABSORÇÃO E TRANSPORTE DA FRUTOSE
     • O principal transportador da frutose é o GLUT5, com participação do GLUT2
       • METABOLISMO DA FRUTOSE
         • Após absorção e ida para o figado ela pode ser metabolizada
           • metabolito intermediário (via glicolítica ou gliconeogênese
           • Lactato

7. Armazenameto e utilização da glicose

   • Catabolismo
     • Glicólise : Glicose --->Piruvato
       • Conexão da Glicólise e o Ciclo de Krebs: Piruvato ---> Acetil - CoA (mitocôndria)
         • Ciclo de Krebs: Acetil - CoA --->CO2 (mitocôndria)
           • Via das Pentoses Fosfato: via alternativa de oxidação da glicose que leva a formação da Ribose - 5 - fosfato e NADPH
   • Biossíntese
     • Gliconeogênese : ocorre no fígado e a partir de precursores glicogênicos
       • CICLO DE COLI
         • Músculo: Glicogênio --> Lactato
         • Fígado: Lactato--> Glicose
       • Ciclo Glicose - Alanina:
         • Músculo: Glicose --> Piruvato -->Alanina
         • Fígado: Alanina --> Piruvato --> Glicose
   • Armazenamento
     • Após captação para interior da célula
       • Liberar energia; Armazenada como glicogênio
         • Glicogênio muscular : energia para o próprio músculo
         • Glicogênio hepático: Faz a manutenção da glicemia, no processo de armazenamento, hidrólise e exportação na forma de glicose
           • Mantem a reservar de glicogênio por 12 a 18 horas

8. Regulação do Metabolismo d e Substratos Energéticos

   • Glucagon
     • Produzido pelas células Alfa pancreaticas
       • Fazem a mobilização de substratos energéticos
     • Glucagon, epinefrina e cortisol estimulam a degradação de glicogênio e gliconeogênese.
   • Insulina
     • Produzido pelas células B (beta) pancreaticas
       • Fazem o armazenamento de substratos energéticos
         • Promove a utilização de glicose como um combustível para facilitar seu transporte para dentro do músculo e do tecido adiposo;
           • A liberação de insulina ocorre dentro de minutos após o pâncreas estar exposto a uma alta CONCENTRAÇÃO de glicose;
             • O limiar para a liberação de insulina é aproximadamente de 80 mg de glicose dL
               • Acima de 80 mg/dL a velocidade de liberação de insulina é proporcional a [de glicose plasmática] até aproximadamente 300 mg/dL;
                 • A secreção de insulina é mantida até os níveis de glicose começarem a diminuir
                   • A insulina é rapidamente removida da circulação e degradada no fígado
                     • Os níveis de insulina começam a diminuir rapidamente uma vez que a taxa de glicose esta estabilizada.
   • Hormônios antagônicos
     • Tem como função manter os níveis de glicose sanguínea em torno de 70 a 99 mg/dL
       • Homeostase Metabólica
         • A disponibilidade de substratos energéticos e a necessidade dos tecidos, influenciam no nível sanguíneo de nutrientes; nível hormonal e impulsos nervosos
         • Sinais que regulam a homeostase metabólica
           • Mensagens refletem o tempo e a composição de combustível ingerido na dieta
             • Epinefrina é o hormônio "de luta e fuga". Ele sinaliza a necessidade imediata do aumento do substrato energético disponível
               • Os hormônios do estresse são Cortisol e Epinefrina
   • Glicose
     • Indivíduo adulto requer no mínimo 190g de glicose por dia: 150g (aproximadamente) para o cérebro; 40g para os outros tecidos
       • Quando houver uma diminuição significativa dos níveis plasmáticos de glicose ( inferior a 60 mg/dL) limita o metabolismo de glicose para o cérebro e pode provocar sintomas de hipoglicemia
         • Hipoglicemia: É quando temos diminuição significativa dos níveis plasmáticos de glicose
         • Hiperglicemia: É quando temos aumento significativos dos níveis plasmáticos de glicose
     • A glicose é armazenada como glicogênio – fígado e músculo
       • Conversão de glicose para Triglicerídeo ocorre no fígado e seu armazenamento no tecido adiposo;

9. VIAS METABÓLICAS

   • Se o momento fisiológico exigir a produção de Energia , ocorrerá degradação citoplasmática da glicose, denominada de glicólise/rota glicolítica
     • A glicose uma vez na corrente sanguínea entra na célula através de difusão facilitada
       • Para que a glicose não reflua para o plasma, ela precisa perder a capacidade de atravessar a membrana celular de dentro para fora. O aprisionamento se dá pela sua fosforilação (adição de fósforo à molécula de glicose) até glicose - 6 - fosfato.
         • GLICÓLISE
           • é uma série de reações que extrai energia da glicose quebrando - a em duas moléculas de três carbonos chamadas de piruvatos.
           • Não requer Oxigênio
           • Primeira via que a glicose entra ao longo do seu caminho para fornecer energia
           • A glicólise é o EIXO do metabolismo dos carboidratos . Praticamente todos os açúcares (da dieta ou de reações catabólicas ) podem ser convertidos em glicose
           • No processo de glicólise, em um determinado momento ocorrerá a formação da molécula de piruvato; responsável por colocar o citoplasma em um dilema, pois dependendo do seu destino, ocorrerá
             • Glicólise anaeróbica (não - oxidativa
               • É um termo usado quando o organismo extrai energia (E) química (ATP) de combustíveis ricos em E (glicose), na ausência de O 2 molecular , principalmente de células que não possuem mitocôndria
                 • Para muitos tecidos, a glicólise anaeróbica é uma via fornecedora de E quando o suprimento de O 2 a um tecido é interrompido, pelo menos por um curto espaço de tempo
                   • Testículos
                   • Hemácias
                   • Olhos
                   • Rins
               • CICLO DE COLI
                 • LACTATO
                   • Quando se exercitar o músculo esquelético ao ponto de exceder a capacidade oxidativa da cadeia respiratória (pela glicólise aeróbica), ocorrerá conversão de piruvato em lactato
                   • Durante o exercício intenso, o lactato se acumula no músculo, resultando em dor muscular e cãibras
                   • Grande parte deste lactato posteriormente se difunde para a corrente sanguínea
             • Glicólise aeróbica (oxidativa).
               • Ocorre em células com suprimento abundante de O 2 molecular , desde que as células contenham mitocôndrias, o produto final da glicólise aeróbica será CO 2 e H 2 O
               • Fase preparatória
                 • gasto energético (2 ATPs ) e formação de 2 moléculas de gliceraldeído‐3‐fosfato (GAP)
                   • Fase de recuperação (ou pagamento)
                     • produção de 4 ATPs na oxidação de 2 GAP → 2 Piruvatos e formação de 2 NADH
                       • Ciclo de Krebs ou Ciclo do Ácido Tricarboxílico
                         • Se considerarmos a mitocôndria a central energética da célula, então o Ciclo de Krebs operando dentro dela pode ser considerado a sua sala de máquinas .
                           • combustíveis metabólicos, especialmente a glicose, os aas derivados das PTNs e os AG derivados dos LIP , entram no ciclo para serem oxidado, formando CO 2 e H 2 O
                             • A formação de E se dá pela transferência de elétrons energia através do transporte de hidrogênio por carreadores específicos e, em uma etapa final para um aceptor terminal de e -
                               • Todos os combustíveis metabólicos (CHO, aas ou AG ) entram no Ciclo de Krebs como acetil CoA ( m olécula de “alta E ”) ;
                         • Na 1 ª etapa do Ciclo de Krebs, A acetil CoA + oxalacetato = Citrato .
                           • Cada volta do Ciclo ocorre a liberação de 2 moléculas de CO 2
                           • Formação da Acetil CoA
                             • O piruvato é transferido para a matriz mitocondrial, sofre descarboxilação oxidativa , formando Acetil - CoA
                         • ciclo do ácido cítrico dá duas voltas para cada molécula de glicose que entra na respiração celular, pois são produzidos dois piruvatos — e, portanto, dois acetil CoAs por glicose.
                         • Fosforilação Oxidativa
                           • A fosforilação oxidativa é o processo pelo qual se forma ATP quando se transferem elétrons do NADH ou do FADH2 para o O2 ( redução a H2O) por uma série de transportadores de elétrons
                             • O ATP é gerado como resultado do transporte de energia, ao longo da membrana mitocondrial interna acoplado com o transporte de prótons através da membrana interna
                               • A energia gerada por este gradiente é suficiente para estimular a síntese de ATP, a partir de ADP e Pi, que é denominada de Fosforilação Oxidativa.
               • Temos mais ATP produzidos na oxidação completa de glicose pela glicólise aeróbica do que pela conversão de glicose a lactato