Carboidratos: energia para a vida

Os carboidratos, popularmente conhecidos como açúcares, são as moléculas mais prevalentes do planeta, encontrados em muitos alimentos, como mel, frutas, legumes e até em carnes. Tudo começa com a síntese dessas moléculas por plantas, algas e algumas bactérias; em um processo chamado fotossíntese, capaz de utilizar a energia proveniente do sol para transformar moléculas simples como gás carbônico (CO2) e água (H2O) em glicose (C6H12O6). A estrutura dos carboidratos pode ser muito simples, como é o caso dos monossacarídeos glicose, frutose e galactose, passando por dissacarídeos como sacarose (composta por uma molécula de glicose e uma de frutose) e lactose (composta por glicose e galactose), até polissacarídeos muito longos como amido e glicogênio (formados por incontáveis moléculas de glicose). Independente de quão complexa for a estrutura dos carboidratos ingeridos, o processo de digestão produz monossacarídeos, que são absorvidos no intestino e disponibilizados às células.

A função bioquímica mais importante dessas moléculas é gerar energia, mas não é a única, como veremos a seguir. A produção de trifosfato de adenosina (ATP), o principal composto energético utilizado pelas células para manter suas funções vitais, é resultado de uma longa sequência muito organizada de modificações moleculares, chamadas de reações bioquímicas. As reações bioquímica que tem por função retirar elétrons das moléculas de carboidratos, em um processo químico chamado de oxidação, e utilizar essa energia elétrica para a síntese de ATP. Essas reações ocorrem no interior da células em estruturas chamadas mitocôndrias.

Se não fosse suficiente manter o status energético celular, derivados de açúcares ainda são utilizados na síntese de lipídeos, bem como de aminoácidos e nucleotídeos, os blocos constituintes das proteínas e DNA, respectivamente. Apesar dessa flexibilidade metabólica, essas vias não estão ativadas em sua plenitude o tempo todo e em todas as células do organismo,  dependendo do estado metabólico e da função específica de cada órgão.  Por exemplo, durante o jejum não estamos consumindo alimentos, e nossas células dependem dos suprimentos armazenados em períodos de alimentação para manter suas funções essenciais.

 

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Neste momento, um leitor mais atento deve estar se perguntando:
– Mas como as células sabem se eu acabei de comer um panetone ou se estava dormindo a muitas horas e estava, portanto, em jejum?

A ausência ou presença de nutrientes digeridos no trato gastrointestinal e transportados pelo sangue chega até as células induzindo a liberação de sinais, chamados de hormônios, por células especializadas integrantes do sistema endócrino. Nesse sentido, um órgão central na regulação do metabolismo de carboidratos é o pâncreas, responsável pela produção de insulina e glucagon,  cujos níveis estão aumentados no estado alimentado e no jejum, respectivamente. Esses hormônios sinalizam às células em que estado energético o organismo se encontra,  direcionando o metabolismo para o armazenamento ou mobilização de nutrientes dependendo das necessidades momentâneas. Essa intrincada relação entre as enzimas que realizam as reações bioquímicas, a concentração dos metabólitos produzidos por essas reações e os hormônios que regulam a atividade das vias metabólicas são responsáveis por manter o nível adequado de moléculas energéticas na célula, contribuindo para a manutenção da VIDA.

Autora:

Dra. Cristiane Matté
Professora do Departamento de Bioquímica -UFRGS

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