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Também chamados hidratos de carbono, glicídios, ou mais comumente, açúcares, os carboidratos são compostos ternários formados de carbono, hidrogênio e oxigênio em geral, na proporção de um carbono para dois hidrogênio para um oxigênio ou seja: C(H₂O).

Os nomes carboidratos e hidratos de carbono explicam-se pelo fato de serem substâncias constituídas, basicamente de carbono e água. Em alguns casos, podem também apresentar nitrogênio (N) ou enxofre (S) na sua composição.

Quimicamente, os carboidratos são definidos como poli-hidroxi-aldeídos ou poli-hidroxi-cetonas.

• Glicose (C₆H₁₂O₆) – é um poli-hidroxi-aldeído porque possui muitos radicais hidroxila ( -OH) e um radical aldeído ( -CHO).
• Frutose (C₆H₁₂O₆) – é um poli-hidroxi-cetona porque possui muitos radicais hidroxila ( -OH) e um radical cetona ( -CO).

Os carboidratos podem ser classificados em três categorias básicas: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

Monossacarídeos

Os monossacarídeos ou açúcares simples constituem as moléculas dos carboidratos, as quais são relativamente pequenas, solúveis em água e não hidrolisáveis.

Em geral, eles obedecem à fórmula básica dos carboidratos: (C_nH_2nO_n). Assim, de acordo com o valor de “n” que varia de 3 a 7, temos os seguintes tipos de monossacarídeos:

• Triose: C₃H₆O₃
• Tetrose: C₄H₈O₄
• Pentose: C₅H₁₀O₅
• Hexoses: C₆H₁₂O₆
• Heptoses: C₇H₁₄O₇

Pentoses são monossacarídeos de 5 carbonos. Para os seres vivos, as pentoses mais importantes são a ribose e a desoxirribose, que entram na composição química dos ácidos nucleícos, os quais comandam e coordenam as funções celulares.

Ribose é a pentose que entra na composição química do ácido ribo-nucléico (RNA). Obedece a fórmula geral das pentoses – C₅H₁₀O₅.

Desoxirribose é a pentose que entra na composição química do ácido desoxirribonucléico (DNA). Não obedece à fórmula geral das pentoses, possuindo um oxigênio a menos que a ribose – C₅H₁₀O₄.

Hexoses são monossacarídeos de 6 carbonos, que obedecem à fórmula geral – C₆H₁₂O₆. As hexoses mais importantes são a glicose, a frutose e a galactose, principais fontes de energia para os seres vivos. Ricas em energia, as hexoses constituem os principais combustíveis das células. São naturalmente sintetizadas por fotossíntese, processo de absorção de energia da luz.

Oligossacarídeos

(Dissacarídeos).

Os oligossacarídeos ou açúcares pequenos são carboidratos constituídos de duas a dez moléculas de monossacarídeos. Interessa-nos, aqui, apenas aqueles formados por duas unidades de monossacarídeos, também chamados dissacarídeos.

Dissacarídeos são açúcares constituídos, por ligação glicossídica, de dois monossacarídeos com desprendimento de uma molécula de água (síntese de desidratação). Dissacarídeos têm moléculas relativamente pequenas, solúveis em água, razão por que interferem, assim como os monossacarídeos, no equilíbrio osmótico das células. São também a principal forma de transporte dos carboidratos.

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.

Polissacarídeos

Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de mais de dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos, geralmente de hexoses.Ao contrário dos mono e dos dissacarídeos, os polissacarídeos são insolúveis em água; não alteram, pois, o equilíbrio osmótico das células e se prestam muito bem à função de armazenamento ou reserva nutritiva. De acordo com a função que exercem os polissacarídeos classificam-se em energéticos e estruturais.

Polissacarídeos energéticos têm função de reserva nutritiva. Os mais importantes são o amido e o glicogênio.

• Amido – principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação glicossídica.

O amido constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com cerca de 1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em hélice e a amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em cadeias mais curtas e ramificadas.

Espiral helicoidal da amilose

• Glicogênio – polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente, nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicossídica e várias ramificações.

Polissacarídeos estruturais entram na formação de algumas estruturas do corpo dos seres vivos. Os mais importantes são a celulose e a quitina.

• Quitina – é um polissacarídeo que possui nitrogênio em suas unidades de acetilglicosamina. Constitui o exoesqueleto dos artrópodes e é também encontrada na parede celular dos fungos. A quitina é um polímero de acetilglicosamina com ligações β.

Observação: existem outros tipos de polissacarídeos denominados hetropolissacarídeos que originam, por hidrólise, vários tipos diferentes de monossacarídeos. Como por exemplo o ácido hialurônico, condroitinsulfato e a heparina.