Carboidratos

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Os carboidratos são as macromoléculas mais abundantes na natureza.
Suas propriedades já eram estudadas pelos alquimistas,
no século 12. Durante muito tempo acreditou-
se que essas moléculas tinham função apenas
energética no organismo humano. A glicose, por
exemplo, é o principal carboidrato utilizado nas
células como fonte de energia. O avanço do estudo
desses compostos, porém, permitiudescobrir outros
eventos biológicos relacionados aos carboidratos,
como o reconhecimento e a sinalização celular,
e tornou possível entender os mecanismos
moleculares envolvidos em algumas doenças causadas
por deficiência ou excesso dessas moléculas.
O avanço científico permitiu conhecer de modo
mais detalhado as propriedades físico-químicas dos
carboidratos, resultando na exploração dessascaracterísticas
em diversos processos industriais,
como nas áreas alimentar e farmacêutica. Um dos
carboidratos com maior utilização médica é a heparina,
composto de estrutura complexa, com ação
anticoagulante e antitrombótica (reduz a formação
de coágulos fixos – trombos – no interior dos vasos
sangüíneos), obtido de tecidos animais, onde ocorre
em baixa concentração. A necessidade demaior
produção de medicamentos desse tipo, devido ao
aumento da incidência de doenças cardiovasculares,
e os efeitos colaterais associados à heparina vêm
aumentando, nos últimos tempos, o interesse pela
busca de substitutos para esse composto.
Recentemente, no Laboratório de Tecido Conjuntivo,
do Instituto de Bioquímica Médica da Universidade
Federal do Rio de Janeiro, extraímos deouriços-do-mar e de algas marinhas novos compostos,
conhecidos como fucanas sulfatadas e galactanas
sulfatadas, com propriedades semelhantes
às da heparina. Experimentos mostraram que tais
compostos agem como anticoagulantes e antitrombóticos
em camundongos, ratos e coelhos, embora
não tenham, nos organismos de origem, funções
biológicas relacionadas à coagulação. Com isso,
abrem perspectivaspromissoras para o desenvolvimento
de substitutos da heparina.
De adoçantes
a medicamentos
B I O Q U Í M I C A
26 • CIÊNCIA HOJE • vol. 39 • nº 233
Um grupo distinto
de moléculas
Os carboidratos, também conhecidos como glicídios
ou açúcares, são moléculas constituintes dos
seres vivos, assim como proteínas, lipídios e ácidos
nucléicos (figura 1). A combinação das diferentes
funçõesbioquímicas de cada uma dessas moléculas
permite a integridade da célula e de todos os
processos metabólicos, fisiológicos e genéticos dos
organismos vivos. Antigamente, acreditava-se que
os carboidratos estavam envolvidos apenas com
funções estruturais e energéticas. Isso decorria da
dificuldade técnica no estudo químico e biológico
desses compostos.
A partir da década de 1970, o surgimento detécnicas avançadas de cromatografia, eletroforese
e espectrometria permitiu ampliar a compreensão
das funções dos carboidratos. Hoje existe um novo
ramo da ciência – a glicobiologia – voltado apenas
para o estudo desses compostos. Sabe-se agora que
eles participam da sinalização entre células e da
interação entre outras moléculas, ações biológicas
essenciais para a vida. Além disso, suaestrutura
química se revelou mais variável e diversificada
que a das proteínas e dos ácidos nucléicos.
Os primórdios do estudo de carboidratos estão
ligados ao seu uso como agentes adoçantes (mel)
ou no preparo do vinho a partir da uva. Nos escritos
dos alquimistas mouros, no século 12, há referências
ao açúcar da uva, conhecido hoje como
glicose. Os relatos iniciais sobre açúcares na históriavêm dos árabes e persas. Na Europa, o primeiro
agente adoçante foi sem dúvida o mel, cuja composição
inclui frutose, glicose, água, vitaminas e
muitas outras substâncias.
Há indícios de que Alexandre, o Grande – o
imperador Alexandre III da Macedônia (356-323
a.C.) – introduziu na Europa o açúcar obtido da
cana-de-açúcar, conhecido hoje como sacarose (e o
primeiro açúcar a ser...
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