Quais as formas de armazenamento de energia nos animais e nos vegetais?

Os carboidratos são macromoléculas importantes para os seres vivos e apresentam, entre outras funções, a função energética e estrutural, além de funcionarem como reserva.

Os carboidratos, genericamente chamados de glicídios ou açúcares, são as macromoléculas que estão presentes em maior quantidade em nosso planeta e destacam-se como a principal fonte de energia do nosso organismo. Os animais são incapazes de produzir essas moléculas, sendo necessária, portanto, a sua ingestão.

→ Estrutura química dos carboidratos

Podemos definir os carboidratos como poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas ou substâncias que liberam esses compostos no processo de hidrólise. Os carboidratos são constituídos por moléculas de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) e, por isso, também são chamados de hidratos de carbono. Vale destacar, no entanto, que alguns carboidratos apresentam outros átomos constituindo suas moléculas. A fórmula geral dos carboidratos é (CH2O)n

→ Classes de carboidratos

Os carboidratos podem ser classificados em três classes principais: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

• Monossacarídeos: são as unidades mais simples de carboidratos e são constituídos por apenas uma unidade de poliidroxialdeídos ou cetonas. Podem ser classificados, de acordo com o número de átomos de carbono que possuem, em: triose (3 carbonos), tetrose (4 carbonos), pentose (5 carbonos), hexose (6 carbonos), heptose (7 carbonos) e octose (8 carbonos). Os dois monossacarídeos mais abundantes na natureza são a glicose e a frutose;

• Oligossacarídeos: São monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas e destacam-se por serem cadeias curtas. Como exemplo de oligossacarídeos, podemos citar a sacarose e a lactose. Esses dois carboidratos podem ser denominados também de dissacarídeos, pois são compostos por dois monossacarídeos;

• Polissacarídeos: São monossacarídeos também unidos por ligação glicosídica, mas, diferentemente dos oligossacarídeos, apresentam milhares de monossacarídeos unidos. Considera-se polissacarídeo um carboidrato com mais de 20 unidades. Como exemplo de polissacarídeo, podemos citar a celulose, o amido e o glicogênio.

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→ Funções dos carboidratos

Os carboidratos apresentam diferentes funções nos organismos vivos. Destacam-se:

• Função energética: Os carboidratos são utilizados pelas células para a produção de ATP, fornecendo, portanto, energia para a realização das atividades celulares. A glicose é o principal carboidrato utilizado pelas células para produzir energia;

• Função estrutural: Alguns carboidratos destacam-se por seu carácter estrutural. Esse é o caso da celulose, que é o principal componente da parede celular dos vegetais, e a quitina, um carboidrato encontrado no exoesqueleto de artrópodes;

• Função de reserva energética: Além de fornecer energia de maneira imediata, os carboidratos podem ser armazenados de diferentes formas. Nos vegetais, o carboidrato de reserva é o amido; nos animais, o carboidrato de reserva é o glicogênio.

→ Fontes de carboidratos

Quando falamos em fontes de carboidratos, logo pensamos em pães, massas, arroz e cereais. Entretanto, apesar de serem ricos nessas macromoléculas, não são os únicos que as contêm. Todos os produtos de origem vegetal possuem carboidratos, sendo assim, frutas, verduras e legumes são fontes desse nutriente. Vale destacar também que o mel, apesar de ter origem animal, é um exemplo de carboidrato.

Curiosidade:As necessidades diárias de carboidratos ficam em torno de 6 g a 7 g por quilo. Cerca de 50% a 60% de todo o valor calórico de nossa dieta deve ser proveniente de carboidratos.

Veja também o texto Pirâmide Alimentar e saiba mais sobre uma alimentação balanceada!

Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:

Por Vanessa Sardinha dos Santos

Os vegetais s�o capazes de fabricar subst�ncias complexas, a partir de subst�ncias simples, como o carbono, retirado do g�s carb�nico do ar atmosf�rico, e a �gua. Esse importante fen�meno � chamado fotoss�ntese.

A fotoss�ntese trata-se do processo mais importante que ocorre na Terra. E n�o � exagero! � durante a fotoss�ntese que ocorre uma s�rie de rea��es qu�micas que transformam, atrav�s da energia solar, subst�ncias inorg�nicas (�gua e g�s carb�nico), em org�nicas (glicose), produzindo o alimento necess�rio para a sobreviv�ncia da planta, al�m de ser fonte de energia para os animais. Outro produto importante da fotoss�ntese � o oxig�nio (subst�ncia inorg�nica), o qual � indispens�vel para a vida dos seres aer�bicos.

O Processo da Fotoss�ntese

As folhas possuem forma achatada (laminar) para facilitar a sua exposi��o � luz solar e possuem cor verde devido � presen�a da clorofila. Al�m disso, possuem pequenos �poros� microsc�picos, os est�matos. 

Apenas alguns tipos de organismos (plantas, algas e algumas bact�rias) possuem clorofila, o pigmento essencial para promover a fotoss�ntese. O processo fotossint�tico tem in�cio quando uma part�cula de luz choca-se com uma mol�cula do pigmento verde (clorofila). 

A taxa fotossint�tica, ou seja, a intensidade de fotoss�ntese que a planta realiza, pode ser alterada pela quantidade de luz que ela recebe. Quanto maior essa radia��o luminosa, maior a taxa fotossint�tica, caso n�o haja nenhum outro fator como temperatura ou disponibilidade de �gua limitando o processo. No entanto existe um limite. Cada planta possui uma quantidade de luz espec�fica que, quando � atingida, n�o altera mais a taxa fotossint�tica. � o chamado ponto de satura��o f�tico.

Uma vez que a energia luminosa � transformada em energia qu�mica, produzindo a glicose (um tipo de a��car), ela pode ser utilizada mais tarde como �combust�vel� para outros processos celulares da planta.

O a��car � convertido em outras mol�culas de subst�ncias ricas em energia, que ficar�o armazenadas nas sementes e frutos. Os animais ir�o alimentar-se dessas sementes e frutos e, assim, ir�o obter o combust�vel necess�rio para viver, pois s�o seres heter�trofos.

O oxig�nio, t�o importante para os organismos aer�bicos, � liberado como um res�duo da fotoss�ntese, durante a quebra das mol�culas de �gua. Parte do oxig�nio � utilizada pela planta em outras rea��es, somente o que ela n�o utiliza � liberado para a atmosfera.

A capacidade fotossint�tica, ou seja, o quanto de fotoss�ntese que a planta realiza, � determinada para cada esp�cie. No entanto, esse n�mero � alterado ao longo do desenvolvimento da planta. Quando a planta � novinha, sua capacidade fotossint�tica � baixa, pois as folhas ainda n�o est�o completamente desenvolvidas e, por isso, recebem menos luz solar. Al�m disso, os seus cloroplastos ainda n�o est�o totalmente prontos para realizar o seu trabalho. Conforme a planta envelhece, a capacidade fotossint�tica tamb�m diminui. Um pouco antes da folha senescer (envelhecer) por completo, a capacidade fotossint�tica torna-se nula, pois os cloroplastos, e conseq�entemente a clorofila, s�o destru�dos durante o processo de envelhecimento.

Ent�o, em s�ntese...

As plantas capturam a energia do sol e a usam para formar mol�culas org�nicas essenciais � vida. Esse processo, a fotoss�ntese, requer o pigmento verde clorofila, que est� presente nas folhas. As mol�culas org�nicas formadas durante a fotoss�ntese fornecem n�o apenas a energia que ativa os sistemas vivos, mas tamb�m as grandes mol�culas estruturais que comp�em os organismos vivos.

Voc� sabia ainda que...

Os est�matos s�o aberturas na epiderme, limitados por duas c�lulas especializadas, as c�lulas-guarda, as quais controlam a abertura e o fechamento do poro (ost�olo). Eles ocorrem em todas as partes a�reas das plantas, mas s�o mais abundantes nas folhas. As ra�zes geralmente n�o os possuem.Eles s�o os respons�veis por permitir as trocas gasosas.

A planta troca g�s carb�nico e oxig�nio com o ambiente atrav�s dos est�matos. Durante a fotoss�ntese, a planta permite a entrada de CO2 na folha e a libera��o do O2 para o ambiente. Por outro lado, durante a respira��o ela libera CO2 para o ambiente e permite a entrada do O2. Al�m dos gases, a planta perde �gua, tamb�m pelos est�matos, atrav�s da transpira��o.

Representa��o gr�fica do est�mato na folha.

Os est�matos abrem e fecham em resposta a sinais ambientais e fisiol�gicos. Assim, controlam a perda de �gua atrav�s da transpira��o e a entrada e sa�da de oxig�nio e g�s carb�nico.

A abertura dos est�matos ocorre devido � diferen�a de turgesc�ncia (rigidez) das c�lulas-guarda do aparelho estom�tico, em rela��o �s demais c�lulas da folha. As c�lulas-guarda enchem-se de �gua, tornando-se duras (t�rgidas) e, dessa forma, causam a abertura do poro estom�tico (ost�olo). Quando essas c�lulas perdem �gua, elas murcham e tornam-se frouxas, fechando o poro estom�tico. A entrada e sa�da de �gua das c�lulas-guarda s�o reguladas por horm�nios vegetais e �ons. O grau de abertura dos est�matos varia ao longo do dia.

A Rea��o Qu�mica

CO2 = di�xido de carbono; H2O = �gua; C6H12O6 = glicose (a��car); O2 = oxig�nio.

A seta azul representa que o oxig�nio foi liberado

A equa��o em que todos os reagentes e produtos s�o escritos como se fossem mol�culas � chamada equa��o molecular. Qualitativamente, uma rea��o qu�mica descreve quais s�o os reagentes e os produtos da rea��o, nesse caso os reagentes s�o o di�xido de carbono e a �gua e os produtos s�o a glicose e o oxig�nio. Quantitativamente uma rea��o qu�mica balanceada indica rela��es num�ricas entre unidades (�tomos e mol�culas). Os coeficientes, n�mero que aparece embaixo do elemento qu�mico, descrevem as raz�es fixas entre estas unidades.

Numa rea��o qu�mica ocorre quebra das liga��es qu�micas das mol�culas dos reagentes formando-se novas liga��es, as quais originar�o a forma��o de novos produtos, os quais possuem propriedades qu�micas diferentes dos compostos originais. No acaso da fotoss�ntese o g�s carb�nico e a �gua, atrav�s da energia solar, quebram suas mol�culas e rearranjam-se novamente formando como produto a glicose e o oxig�nio.

As rea��es qu�micas da fotoss�ntese s�o complexas e existem pelo menos 50 rea��es intermedi�rias a essa equa��o geral. Mas, � importante salientar que a energia solar � necess�ria para estimular a rea��o; sem ela a rea��o n�o ocorreria.

Como a planta utiliza o a��car produzido durante a fotoss�ntese?

Uma parte do a��car se junta com a �gua e origina a seiva org�nica, a qual � distribu�da para todas as partes da planta, atrav�s de um sistema de vasos de condu��o chamado floema. Outra parte do a��car � consumida durante o processo de respira��o para fornecer energia para o vegetal para que ele consiga crescer e desenvolver-se. Finalmente, o que n�o � aproveitado imediatamente, a planta acumula nos �rg�os de reserva, os quais podem ser raiz (ex. batata doce e cenoura), caule (ex. batata inglesa e cana-de-a��car) e sementes, sob a forma de amido.

Ent�o, em s�ntese...

A glicose produzida durante a fotoss�ntese pode ser transformada em amido ou, atrav�s de outras rea��es qu�micas, a planta pode produzir tamb�m prote�nas, �leos, vitaminas, etc. Essas subst�ncias s�o muito importantes para o crescimento e sobreviv�ncia da planta e podem, ainda, ser aproveitadas pelo homem e outros animais que se alimentam delas.   

Qual a forma de reserva de energia nas plantas e nos animais?

Qual a forma de armazenamento do carboidrato para reserva energética nos vegetais e nos animais?

Quais as duas formas de armazenamento de energia no organismo?

Quais as funções dos carboidratos sua ocorrência e armazenamento em animais e plantas?