3.2: Carboidratos

Polissacarídeos

Uma longa cadeia de monossacarídeos ligados por ligações glicosídicas é conhecida como polissacarídeo (poly- = “muitos”). A cadeia pode ser ramificada ou não ramificada, e pode conter diferentes tipos de monossacarídeos. O peso molecular pode ser de 100.000 daltons ou mais, dependendo do número de monômeros unidos. Amido, glicogênio, celulose e quitina são exemplos primários de polissacarídeos.

Amido é a forma armazenada de açúcares em plantas e é composta de uma mistura de amilose e amilopectina (ambos polímeros da glicose). As plantas são capazes de sintetizar a glucose, e o excesso de glucose, para além das necessidades energéticas imediatas da planta, é armazenado como amido em diferentes partes da planta, incluindo raízes e sementes. O amido nas sementes fornece alimento para o embrião à medida que germina e também pode agir como fonte de alimento para humanos e animais. O amido que é consumido pelo homem é decomposto por enzimas, tais como amilases salivares, em moléculas menores, tais como maltose e glicose. As células podem então absorver a glicose.

Amido é composto por monômeros de glicose que são unidos por α 1-4 ou α 1-6 ligações glicosídicas. Os números 1-4 e 1-6 referem-se ao número de carbono dos dois resíduos que se uniram para formar a ligação. Como ilustrado na Figura \PageIndex (6), amilose é amido formado por cadeias não ramificadas de monômeros de glicose (apenas α 1-4 ligações), enquanto amilopectina é um polissacarídeo ramificado (α 1-6 ligações nos pontos de ramificação).

O glicogênio é a forma de armazenamento da glicose em humanos e outros vertebrados e é composto por monômeros de glicose. O glicogênio é o equivalente animal do amido e é uma molécula altamente ramificada, geralmente armazenada no fígado e nas células musculares. Sempre que os níveis de glicose no sangue diminuem, o glicogênio é decomposto para liberar glicose em um processo conhecido como glicogenólise.

Celulose é o biopolímero natural mais abundante. A parede celular das plantas é feita principalmente de celulose; isto fornece suporte estrutural para a célula. A madeira e o papel são, na sua maioria, celulósicos na natureza. A celulose é composta por monômeros de glicose que são ligados por β 1-4 ligações glicosídicas (Figura \PageIndex{7}}).

Como mostrado na Figura \PageIndex{7}, todo outro monômero de glicose na celulose é virado, e os monômeros são embalados firmemente como cadeias longas estendidas. Isto dá à celulose sua rigidez e alta resistência à tração – o que é tão importante para as células vegetais. Enquanto a ligação β 1-4 não pode ser quebrada por enzimas digestivas humanas, herbívoros como vacas, coalas, búfalos e cavalos são capazes, com a ajuda da flora especializada em seu estômago, de digerir o material vegetal rico em celulose e usá-lo como fonte de alimento. Nestes animais, certas espécies de bactérias e protists residem no rúmen (parte do sistema digestivo dos herbívoros) e secretam a enzima celulase. O apêndice dos animais de pasto também contém bactérias que digerem a celulose, dando-lhe um papel importante no sistema digestivo dos ruminantes. As celulases podem decompor a celulose em monómeros de glucose que podem ser utilizados como fonte de energia pelo animal. As térmitas também são capazes de decompor a celulose devido à presença de outros organismos nos seus corpos que secretam celulases.

Carbohidratos servem várias funções em diferentes animais. Os artrópodes (insetos, crustáceos e outros) têm um esqueleto externo, chamado exoesqueleto, que protege suas partes internas do corpo (como visto na abelha na figura {8}(PageIndex{8}). Este exoesqueleto é feito da quitina macromolecular biológica, que é um polissacarídeo que contém nitrogênio. É feito de unidades repetidas de N-acetil-β-d-glucosamina, um açúcar modificado. A quitina é também um componente importante das paredes das células fúngicas; os fungos não são animais nem plantas e formam um reino próprio no domínio Eukarya.