Metabolismo de carboidratos: aprenda como esse tema cai na prova!
Os carboidratos são biomoléculas essenciais ao funcionamento do corpo humano. Eles estão presentes como principais componentes da dieta de grande parte das pessoas e sua oxidação promove a produção de energia celular.
Classifica-se essas em três classes principais: monossacarídeos, polissacarídeos e polissacarídeos, onde cada um deles desempenha uma função específica, além de possuir uma composição determinada.
O conhecimento dessa classificação e do metabolismo dos carboidratos permite o diagnóstico e tratamento de condições clínicas diretamente relacionadas a essas biomoléculas, como o diabetes mellitus.
Pensando na importância desse conteúdo para a prática médica e para as provas da faculdade de medicina, elaboramos esse resumo completo com tudo o que você precisa saber sobre o metabolismo dos carboidratos!
Revise conceitos básicos sobre a boca, o estômago e intestino delgado
Existe uma relação bastante estreita entre o metabolismo dos carboidratos e alguns órgãos. Desses, é preciso destacar a boca, o estômago e o intestino delgado.
A Boca
É na boca que se inicia o processo de metabolização dos carboidratos. Uma vez que digere-se um alimento, uma enzima chamada amilase salivar se encarrega em quebrar o amido em moléculas menores, como a maltose e a dextrina.
Esse processo permite a transformação de carboidratos complexos em carboidratos mais simples para facilitar os processos que envolvem essa biomolécula.
O estômago
Embora a ação da amilase salivar restrinja-se ao estômago – devido ao ambiente ácido, esse órgão é primordial para o metabolismo por funcionar como local de transporte do alimento para o intestino delgado.
Por conta disso, compreende-se que acidez gástrica reduz a atividade da amilase salivar, provocando uma inativação parcial de sua atividade.
Intestino delgado
É no intestino delgado que ocorre a maior parte da digestão e absorção dos carboidratos. No duodeno, a ação da bile é indispensável para o metabolismo dessa biomolécula.
Libera-se a bile produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar na presença do bolo alimentar para emulsificar a gordura e promover a ação enzimática que resulta na absorção dos carboidratos.
O intestino delgado apenas consegue absorver os carboidratos na forma de monossacarídeos
Metabolismo de carboidrato: como acontece a digestão e absorção?
Na dieta, os carboidratos estão presentes em forma de amido, dissacarídeos e monossacarídeos e eles necessitam de uma digestão química antes de sua absorção.
Uma vez que o alimento sofre a ação da amilase salivar na boca, ele não necessita de nenhuma secreção de enzima gástrica. Contudo, os carboidratos, uma vez absorvidos, promovem a viscosidade do muco que protege a mucosa gástrica.
Assim, a amilase pancreática tem um papel fundamental para a digestão dos carboidratos e atua em conjunto com as enzimas da superfície luminal do intestino delgado como as dipeptidases e dissacaridases para completar a digestão.
O suco pancreático é um outro elemento importante para digestão dos carboidratos por ser rico em HCO3 e atuar em conjunto com as enzimas que completam a digestão intraluminal não apenas dos carboidratos, mas também de proteínas e gordura.
As reservas pancreáticas do pâncreas exócrino produzem mais enzima do que o necessário para digerir uma refeição principalmente para promover a digestão adequada dos carboidratos.
Absorção dos carboidratos
Os carboidratos resultantes da digestão de membrana que ocorre pela ação da amilase salivar e pelas enzimas pancreáticas são absorvidos por processos de transporte específicas para cada monossacarídeo.
Essas vias de transporte estão presentes na membrana apical das células apicais das vilosidades do intestino delgado.
Os três monossacarídeos que se originam da digestão são a glicose, a galactose e a frutose e são captadas para as células apicais, levadas para a célula epitelial e posteriormente saem pela membrana basolateral, completando o processo de absorção.
O cotransportador SGLT1 é a proteína que capta a glicose e a galactose na membrana apical, enquanto o GLUT2 facilita o transporte dos três monossacarídeos pela membrana basolateral.
No cólon, os ácidos graxos resultantes do catabolismo dos carboidratos que não foram absorvidos no intestino delgado são absorvidos pela microflora presente nesse órgão.
Como os carboidratos estão presentes na dieta?
Os carboidratos encontrados numa dieta ocidental propiciam cerca de 45% das necessidades energéticas dos indivíduos. Porém, eles precisam ser hidrolisados a monossacarídeos antes de serem absorvidos.
O principal carboidrato de reserva é o amido, que está equivale a 45% a 60% dos carboidratos da dieta humana. Enquanto o carboidrato de reserva dos tecidos animais é o glicogênio.
A sacarose e a lactose representam 30 a 40% dos oligossacarídeos – formas do carboidrato que não são absorvidos diretamente absorvidos na dieta. A sacarose está presente no açúcar, e a lactose é presente no açúcar do leite.
Metabolismo hepático
O fígado é o órgão que extrai, por meio do sangue portal, os produtos da digestão alimentar – o que inclui não apenas os carboidratos, mas também os peptídeos, vitaminas e alguns lipídeos.
Esses substratos são estocados pelos hepatócitos ou lançados no sistema circulatório em suas formas livres (como a glicose) ou associados a moléculas carreadoras conforme as necessidades metabólicas.
Além do papel de armazenamento, o fígado sintetiza os carboidratos e os libera quando o corpo necessita de energia, como no estado de jejum, por exemplo. Por isso, esse órgão é tão importante para o metabolismo energético de todos os órgãos não hepáticos.
Pela síntese e degradação dos carboidratos, o fígado fornece energia aos tecidos através da exportação de dois substratos fundamentais para oxidação nos tecidos periféricos: a glicose e os corpos cetônicos.
Glicólise, glicogenólise, gliconeogênese e glicogênese
A glicólise, a glicogenólise, a gliconeogênese e a glicogênese referem-se aos processos pelos quais o fígado está envolvido no metabolismo energético ao sintetizar a glicose.
Como vimos, a glicose é um monossacarídeo originado a partir da digestão do carboidrato e indispensável para a energia corporal. Por isso, conhecer esses processos que a envolvem é fundamental!
Glicogênese
A glicogênese é o processo em que o glicogênio é sintetizado. O glicogênio é um produto obtido da dieta e da degradação intestinal de carboidratos. Ele é convertido, pela ação de enzimas hidrolíticas, em glicose livre.
Gliconeogênese
Esse é o processo pelo qual a glicose é sintetizada novamente pelo fígado, sendo uma das funções hepáticas mais importantes.
Por meio desse processo, ocorre a manutenção da glicose plasmática, que é a principal fonte energética para a maioria dos tecidos.
Metabolismo de carboidratos: glicólise
No período pós-prandial, a insulina encontra-se elevada. Para reduzir a quantidade de insulina, o fígado atua como um consumidor da glicose do plasma e a quebra em piruvato ou utiliza para sintetizar glicogênio. Para isso, é necessário oxidar a glicose.
A glicólise, portanto, consiste na decomposição da glicose em ácido purívico, uma das fases da oxidação da glicose e que ocorre em fase anaeróbia.
Uma vez que o ácido purívico é oxidado na fase aeróbica, ocorre o ciclo do ácido cítrico. Esse ciclo é usado para completar o processo oxidativo.
A glicólise é a primeira etapa da respiração celular e tem como resultado a produção de energia na forma de ATP.
Glicogenólise
A segunda forma pela qual o fígado disponibiliza glicose para o sangue é por meio da glicogenólise.
O glicogênio armazenado pode representar de 7% a 10% do peso total do fígado. Durante a glicogenólise hepática, gera-se a glicose como o principal produto, ao passo que a degradação do glicogênio muscular resulta na produção de ácido lático.
O metabolismo de carboidratos e os distúrbios relacionados
Existem vários distúrbios e patologias que estão associados a erros ou deficiências metabólicas que envolvem os carboidratos, principalmente as que se referem à glicose.
Dentre as patologias mais comuns, estão:
- Diabetes Mellitus e a resistência insulínica;
- Hipoglicemia;
- Síndrome Metabólica;
- Doença celíaca;
- Intolerância à lactose.
Além dessas patologias, os processos metabólicos deficientes podem estar relacionados diretamente aos carboidratos e não apenas aos seus produtos.
A oxidação dos carboidratos, por exemplo, é uma das fontes principais da produção de CO2. Essa oxidação é essencial para manter o equilíbrio ácido base do corpo humano. Além de evitar distúrbios ácido-base como a alcalose e a acidose.
Os carboidratos participam ainda da pressão alveolar nos pulmões. Quando a biomolécula torna-se o combustível “queimado”, os tecidos produzem uma molécula de CO2 para cada O2 consumido, afetando o coeficiente respiratório.
A ingestão de dieta com baixo teor de carboidrato, como a dieta de Atkins, promove a aceleração da lise de proteínas teciduais. Por consequência, à perda muscular e quebra de gordura.
Metabolismo de carboidratos: o que é cobrado nas provas da faculdade de medicina?
Em provas, o metabolismo do carboidrato pode se expressar em questões que envolve seu processo de digestão e absorção, bem como seus produtos e seus processos oxidativos.
Também pode-se solicitar o conhecimento sobre a fisiopatologia de condições como o diabetes mellitus, distúrbios metabólicos e hipoglicemia.
Por isso, separamos algumas questões em que torna-se possível exemplificar como cobra-se o metabolismo de carboidratos em avaliações.
Questões sobre metabolismo de carboidratos
Questão 1: Qual dos seguintes é o principal carboidrato digestível normalmente consumido na dieta humana, principalmente nas dietas ocidentais?
A) Amilose
B) Celulose
C) Maltose
D) Amido
Questão 2: O que descreve melhor o processo pelo qual forma-se a glicose a partir dos aminoácidos?
A) Gliconeogênese
B) Glicogênese
C) Glicogenólise
D) Glicólise
Questão 3: Sobre o metabolismo cerebral, qual das seguintes afirmações está correta?
A) O cérebro é dependente da oferta de glicose via sistema vascular
B) Pode-se armazenar a glicose que chega ao cérebro pelo sistema vascular nos neurônios por muitas horas
C) Pode-se tolerar o cessar do fluxo sanguíneo para o cérebro por até cerca de 10 minutos, já que o tecido cerebral consegue armazenar oxigênio
D) A oferta de glicose aos neurônios depende absolutamente da disponibilidade de insulina
Gabarito das questões sobre metabolismo de carboidratos
Gabarito da questão 1: Letra D. O amido é o carboidrato digerido mais comum na dieta humana. As três principais fontes de carboidratos incluem sacarose, a lactose do leite e uma ampla variedade de grandes polissacarídeos. Que são conhecidos coletivamente como amido.
Gabarito da questão 2: Letra A. Quando os estoques corporais de carboidratos diminuem abaixo do normal, quantidades moderadas de glicose podem ser formadas a partir dos aminoácidos e da porção glicerol da gordura. Este processo é chamado de gliconeogênese.
Questão 3: Letra A. O cérebro é totalmente dependente de uma oferta de glicose de minuto a minuto pelo sistema vascular. Isso ocorre porque não existe armazenamento substancial de glicose nem de glicogênio.
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Referência bibliográfica
- GUYTON, A.C.; HALL J.E. Tratado de Fisiologia Médica. Editora Elsevier. 13ª ed., 2017.
- AIRES, Margarida de Mello. Fisiologia. 5 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2019, 1376 p.
- BAYNES, John W. Bioquímica médica. 3 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010.
- NELSON, David L.; COX, Michael M. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6. ed. Porto Alegre: Artmed, 2014. 1 v.
