Os Carboidratos são as Biomoléculas mais abundantes, constituindo a base da Alimentação e uma fonte de Energia na Terra. Por isso, é importante entender como esses Carboidratos são formados na Natureza. 

Como os Carboidratos São Formados na Natureza

Para entender como os Carboidratos são formados na Natureza, é preciso lembrar que para viver, os organismos necessitam se alimentar para, assim, obter Energia e Nutrientes.

Dessa forma, antes de saber a forma como os carboidratos são formados na Natureza, é fundamental entender para que estes carboidratos devem ser formados, além de conhecer suas funções.

I. Para que os Carboidratos são Formados na Natureza

Tudo começa pela necessidade Alimentos que dão origem a Nutrientes e Energia para a Vida.

Os seres Vivos necessitam de alimentos para viver. Por isso, é importante lembrar que, de acordo com a forma pela qual obtêm seu alimento, os Seres Vivos são classificados em:

1. Seres Autotróficos
2. Seres Heterotróficos

Mas, qual a diferença entre ambos?

1. Seres Autotróficos

Autotróficos são os Seres Fotossintetizantes também conhecidos como “Seres verdes” que, por serem Clorofilados, são capazes de capturar a Energia da luz solar e sintetizar Carboidratos.

Apenas os seres Clorofilados, são capazes de sintetizar Matéria Orgânica, a partir de substâncias simples e assim fabricar alimentos, através da Reação Química de Fotossíntese.

Dessa forma, a Fotossíntese é o processo mais importante que ocorre na Terra, uma vez que toda a vida no Planeta é depende dos seus produtos: Comida e Oxigênio, a partir da Energia Solar.

2. Seres Heterotróficos

Heterotróficos são todos os outros seres que, incapazes de captar a Energia Solar e produzir sua própria comida, dependem direta ou indiretamente dos “seres verdes”, para obter Alimentos e Energia para sua vida.

Portanto, os Animais, inclusive o Homem são Seres Heterotróficos. Isto é: não são capazes de sintetizar carboidratos a partir de substratos simples não energéticos, como a Água (H2O) e o Gás Carbônico (CO2). Por isso, necessitam obtê-los por meio da Alimentação.

Portanto, do ponto de vista da Formação Elementar de Alimentos no Planeta, os Seres Vivos podem ser classificados em Seres Autotróficos e Heterotróficos.

II. Como os Carboidratos são Formados na Natureza

Assim, ao consumirem Carboidratos, os animais produzem o CO2, que é excretado para o ar atmosférico, Água e Energia (sob a forma de ATP), que são utilizadas para viabilizar todas as suas reações intracelulares. É este processo que os mantêm vivos!

Por sua vez, os Vegetais Verdes que são Seres Autotróficos, capturam a Energia da luz solar e em presença da Clorofila, contida em seus Cloroplastos, convertem Gás Carbônico e Água em Glicose, com sobra de Água, e liberação de Oxigênio, conforme mostra a equação química abaixo:

ÁGUA + CO2 + LUZ SOLAR e CLOROFILA ⇒ GLICOSE + ÁGUA + O2

A planta usa parte da Glicose, assim obtida, como alimento para manter-se viva e para continuar crescendo. O restante da Glicose produzida será condensado sob a forma de amido e armazenada na raiz, tubérculos, caule e sementes da planta. Assim, os vegetais são autossuficientes na produção de carboidratos. Os animais precisam alimentar-se de células vegetais (ou de animais herbívoros) para obter glicose e O2 para produzir Energia (ATP) para suas reações metabólicas.

O Oxigênio, liberado para a atmosfera, garante a respiração aeróbica dos próprios vegetais e de todos os animais, inclusive o homem, que inspiram Oxigênio para viver.

Por sua vez, as plantas necessitam de Oxigênio para a manutenção de suas atividades metabólicas celulares vitais, como por exemplo:

1. Transportar substâncias: para dentro e para fora de suas células;
2. Realizar: sua divisão celular;
3. Promover: seu crescimento e desenvolvimento;
4. Sintetizar: suas proteínas.

Dessa forma, os Seres Verdes produzem a comida para sua vida e a dos demais Seres Vivos.

III. Funções dos Carboidratos são Formados na Natureza

Na Natureza, os Carboidratos desempenham , em especial, a função de fornecer e reservar Energia para sustentar a vida e fazer com que seres vivos possam funcionar.

Todos os processos metabólicos dentro dos organismos vivos são totalmente dependentes da energia fornecida pelos Carboidratos. Além disso, estas Biomoléculas, também exercem uma função de sustentação, ou seja estrutural.

1. Função Energética

Os Carboidratos são os principais produtores de energia sob a forma de ATP, cujas ligações ricas em energia são quebradas sempre que as células precisam de energia para realizar as reações bioquímicas. Esta é a principal função dos Carboidratos, para com todos os seres vivos (com exceção dos vírus) que possuem o Metabolismo adaptado ao consumo de Glicose como substrato energético. Algumas bactérias consomem dissacarídeos, como por exemplo, a Lactose, quando há ausência de Glicose, porém a maioria dos seres vivos a utiliza a Glicose como sua principal fonte energética.

2. Função Estrutural

A parede celular dos vegetais é constituída por um carboidrato polimerizado que lhes confere estrutura: a Celulose; a carapaça dos insetos contém um polímero que dá resistência extrema ao exoesqueleto: a Quitina; as células animais possuem uma série de carboidratos circundando a membrana plasmática, formando o Glicocálix, que lhe conferem especificidade celular, estimulando a permanência agregada das células de um tecido orgânico.

3. Função de Reserva Energética

Nos vegetais, o Amido, um polímero de glicose, formado pela união de dois polissacarídeos: Amilose e Amilopectina. Ao passo que nos animais, há o Glicogênio, também polímero de Glicose porém com uma estrutura mais compacta e ramificada.

Classificação Química dos Carboidratos

Quimicamente, os Carboidratos são polímeros constituídos por monômeros formados a partir de átomos de C, H e O, e são classificados de acordo com o número de monômeros presentes em suas moléculas

I. Monossacarídeos

São os Carboidratos mais simples que existem, pois não sofrem o processo de hidrólise. Portanto, estes compostos orgânicos são monômeros que podem ser polimerizados para formar as demais classes de Carboidratos. Os principais Monossacarídeos são: Glicose, Frutose, Galactose, Ribose e Desoxirribose.

II. Oligossacarídeos

São Carboidratos formados por 2 a 10 unidades de Monossacarídeos (monômeros) unidos entre si, por meio de ligações glicosídicas. Principais Oligossacarídeos: Sacarose, Lactose, Maltose e Celobiose.

III. Polissacarídeos

São Carboidratos formados por 10 ou mais unidades de Monossacarídeos. Estas unidades são chamadas de monômeros, que se unem, através de ligações químicas glicosídicas, com estrutura linear ou ramificada, que diferem entre si, por:

1. Identidade dos Monossacarídeos;
2. Comprimento da cadeia de carbonos;
3. Grau de ramificação da cadeia;
4. Tipo de ligação química entre os monômeros.

Os Principais Polissacarídeos encontrados na Natureza são os:

1. Polissacarídeos de Reserva
2. Polissacarídeos Estruturais
3. Fibras. Alimentares

1. Polissacarídeos de Reserva

Os polissacarídeos de reserva são o Amido e o Glicogênio.

1. Amido – é o Polissacarídeo composto por resíduos de Glicose, que funciona como substância de reserva para diversas plantas.

2. Glicogênio – é o Polissacarídeo de reserva nos animais, formado pela união de moléculas de Glicose em ligações: α(1-4) e α(1-6); sintetizado e armazenado principalmente no Fígado e nos Músculos, com o objetivo de ser convertido em Glicose à medida que o organismo necessitar.

Entretanto, trata-se de uma pequena reserva energética, existente apenas para suprir algumas emergências. Por exemplo, no caso da reserva hepática, apenas “mata a fome” de 2 a 3 horas após o corpo ter se alimentado.

2. Polissacarídeos Estruturais

1. Celulose – é uma substância fibrosa de cadeia longa de beta-glicose unidas por ligações β-1,4 e constitui o principal componente estrutural da Parede Celular das plantas; não é digerível pelas enzimas gastrintestinais humanas nem de animais que não possuam a enzima Celulase.

2. Quitina – é semelhante à Celulose em estrutura e função -cadeia longa, constituindo o principal componente estrutural do exoesqueleto de invertebrados, insetos e crustáceos (lagostas e camarões), além ocorrer também em paredes celulares de algas, fungos e leveduras.

3. Fibras Alimentares

São uma fração complexa composta por um conjunto de componentes presentes nos alimentos vegetais. São classificadas segundo sua solubilidade em água, como solúveis ou insolúveis; são constituídas basicamente de componentes da Parede Celular de Vegetais, resistentes às enzimas secretadas pelos animais.