Carboidratos

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O
s carboidratos perfazem a
mais abundante classe de
biomoléculas da face da
Terra. Sua oxidação é o principal
meio de abastecimento energético
da maioria das células não fotossintéticas. Além do suprimento
energético, os carboidratos atuam
como elementos estruturais da parede celular e como sinalizadores no
organismo. Entretanto, tal tema não
é comumente debatido no EnsinoMédio. Livros didáticos de Química
em nível médio geralmente abordam
a Bioquímica de forma superficial,
apresentando sérios equívocos
conceituais, inclusive acerca dos
carboidratos, além de praticamente
não proporem atividades experimentais (Francisco Jr., 2008b). Com o
propósito de prover alguns importantes conceitos, de forma mais
ampla e rigorosa, o presente artigo
reporta asprincipais propriedades
e funções dos carboidratos, bem
como atividades experimentais para
o estudo de algumas propriedades
físico-químicas.
O que são carboidratos?
Carboidratos são poliidroxialdeí-
dos ou poliidroxicetonas (Figura 1) ou
substâncias que liberam tais compostos por hidrólise. O termo sacarídeo
é derivado do grego sakcharon que
significa açúcar. Por isso, são assimdenominados, embora nem todos
apresentem sabor adocicado. O termo carboidratos denota hidratos de
carbono, designação oriunda da fórmula geral (CH2
O)
n
apresentada pela
maioria dessas moléculas. Podem ser
divididos em três classes principais
de acordo com o número de ligações
glicosídicas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
Os monossacarídeos
A Figura 1 mostraa glicose e a frutose, os dois monossacarídeos mais
abundantes na natureza. Glicose e
frutose são os principais açúcares
de muitas frutas, como uva, maçã,
laranja, pêssego etc. A presença da
glicose e da frutose possibilita, devido à fermentação, a produção de
bebidas como o vinho e as sidras,
cujo processo é anaeróbio e envolve
a ação de microorganismos. Nesse
processo, osmonossacarídeos são
convertidos, principalmente, em
etanol e dióxido de carbono com
liberação de energia.
Nos seres humanos, o metabolismo da glicose é a principal forma
de suprimento energético. A partir da
glicose, uma série de intermediários
metabólicos pode ser suprida, como
esqueletos carbônicos de aminoácidos, nucleotídeos, ácidos graxos etc.
Os monossacarídeos consistem somentede uma unidade de
Figura 1: Representação das estruturas
químicas da D-glicose e D-frutose, respectivamente uma aldose (poliidroxialdeído) e
uma cetose (poliidroxicetona).QUÍMICA NOVA NA ESCOLA Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções N° 29, AGOSTO 2008
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poliidroxialdeídos ou cetonas, as quais
podem ter de três a sete átomos de
carbono. Devido à alta polaridade, são
sólidoscristalinos em temperatura ambiente, solúveis em água e insolúveis
em solventes não polares. Suas estruturas são configuradas por uma cadeia
carbônica não ramificada, na qual um
dos átomos de carbono é unido por
meio de uma dupla ligação a um átomo
de oxigênio, constituindo assim um grupo carbonila. O restante dos átomos de
carbono possui um grupo hidroxila (daí
a denominação depoliidroxi). Quando
o grupo carbonila está na extremidade
da cadeia, o monossacarídeo é uma
aldose. Caso o grupo carbonila esteja
em outra posição, o monossacarídeo
é uma cetose.
Por maior simplicidade, os monossacarídeos são representados
na forma de cadeia linear. Todavia,
aldoses com quatro carbonos e
todos os monossacarídeos com
cinco ou mais átomos de carbono
apresentam-sepredominantemente
em estruturas cíclicas quando em
soluções aquosas. Outra importante
característica dos monossacarídeos
é a presença de pelo menos um
carbono assimétrico (com exceção
da diidroxicetona), fazendo com que
eles ocorram em formas isoméricas
oticamente ativas.
Uma importante propriedade dos
monossacarídeos é a capacidade
de serem oxidados por íons cúpricos
(Cu2+)...
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