Química · 10.ª–12.ª classe

O que são os glícidos (hidratos de carbono)?

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Resposta curta

Os glícidos (ou hidratos de carbono, ou açúcares) são biomoléculas formadas por carbono, hidrogénio e oxigénio, que servem sobretudo de fonte e reserva de energia e de material estrutural. Dividem-se em monossacarídeos (glicose), dissacarídeos (sacarose) e polissacarídeos (amido, glicogénio, celulose).

Definição e características

Do ponto de vista químico, os glícidos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas (moléculas com vários grupos hidroxilo, −OH, e um grupo carbonilo) e os compostos que se obtêm da sua união. O nome «hidratos de carbono» vem da fórmula geral dos casos mais simples, Cn(H2O)n, como se fossem «carbono + água». Na verdade, a molécula não contém moléculas de água; o nome é apenas histórico.

Os três grupos principais

GrupoO que éExemplosFórmula
Monossacarídeosum só açúcar, não se hidrolisamglicose, frutose, galactose, riboseglicose e frutose: C6H12O6
Dissacarídeosdois monossacarídeos ligadossacarose, lactose, maltoseC12H22O11
Polissacarídeosmuitos monossacarídeos ligadosamido, glicogénio, celulose(C6H10O5)n
  • A glicose é uma aldose (tem grupo aldeído) e a frutose é uma cetose (tem grupo cetona); ambas têm a mesma fórmula molecular e são, por isso, isómeros.
  • Dois monossacarídeos unem-se por uma ligação glicosídica, com libertação de uma molécula de água (condensação). A reação inversa, com água, é a hidrólise.
  • Sacarose = glicose + frutose. Lactose = glicose + galactose. Maltose = glicose + glicose.

Formação de um dissacarídeo

C6H12O6 + C6H12O6 → C12H22O11 + H2O

Polissacarídeos: três funções diferentes

  • Amido: reserva de glicose nas plantas. Está na mandioca, no milho, no arroz, na batata e na banana-pão.
  • Glicogénio: reserva de glicose nos animais e no ser humano (fígado e músculos).
  • Celulose: função estrutural nas paredes das células vegetais. O ser humano não a digere, mas ela constitui parte da fibra alimentar.

Funções dos glícidos

  • Energética: a oxidação da glicose nas células liberta energia. Uma ordem de grandeza é de cerca de 17 kJ por grama de glícido (4 kcal/g).
  • Reserva: amido e glicogénio.
  • Estrutural: celulose nas plantas e quitina nos artrópodes (por exemplo, a carapaça dos caranguejos e camarões).
  • Componente de outras moléculas: a ribose e a desoxirribose fazem parte do ARN e do ADN.

Testes de reconhecimento

  • Lugol (solução de iodo): cora o amido de azul-escuro ou violeta.
  • Fehling ou Benedict: com aquecimento, dão precipitado vermelho-tijolo na presença de açúcares redutores (glicose, frutose, lactose, maltose). A sacarose não é redutora.

Exemplos do quotidiano

  • Funge e mandioca: ricas em amido; durante a digestão, o amido é hidrolisado a glicose.
  • Cana-de-açúcar e açúcar de mesa: são sacarose.
  • Leite: contém lactose, o açúcar do leite.
  • Fruta (manga, ananás, banana): tem frutose, glicose e sacarose.
  • Papel e algodão: são essencialmente celulose.

Exemplos resolvidos

Exemplo 1 — Classificar glícidos

Enunciado: Classifique em monossacarídeo, dissacarídeo ou polissacarídeo: (a) frutose; (b) amido; (c) lactose; (d) glicogénio.

Resolução:

  1. Monossacarídeo é um açúcar simples: frutose.
  2. Dissacarídeo são duas unidades unidas: lactose (glicose + galactose).
  3. Polissacarídeo são muitas unidades: amido e glicogénio.

Resposta: (a) monossacarídeo; (b) polissacarídeo; (c) dissacarídeo; (d) polissacarídeo. Verificação: os nomes terminados em «-ose» são açúcares simples ou dissacarídeos; os polissacarídeos têm nomes específicos.

Exemplo 2 — Massa molar da sacarose

Enunciado: Mostre que a massa molar da sacarose é 342 g/mol, partindo da glicose e da frutose. (M(C) = 12; M(H) = 1; M(O) = 16)

Resolução:

  1. M(C6H12O6) = 6 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16 = 72 + 12 + 96 = 180 g/mol.
  2. Glicose + frutose = 180 + 180 = 360 g/mol.
  3. Na condensação sai uma molécula de água: M(H2O) = 18 g/mol.
  4. M(sacarose) = 360 − 18 = 342 g/mol.

Resposta: M(C12H22O11) = 342 g/mol. Verificação: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 144 + 22 + 176 = 342.

Exemplo 3 — Interpretar testes

Enunciado: Três tubos, A, B e C, contêm soluções de glicose, de sacarose e de amido (por ordem desconhecida). Ao pingar Lugol, só o tubo B fica azul-escuro. Ao aquecer com reagente de Fehling, só o tubo A dá precipitado vermelho-tijolo. Identifique o conteúdo de cada tubo.

Resolução:

  1. O Lugol identifica o amido: o tubo B (azul-escuro) contém amido.
  2. O Fehling identifica açúcares redutores. Dos três, só a glicose é redutora (a sacarose não é e o amido também não): o tubo A contém glicose.
  3. Por exclusão, o tubo C contém sacarose, que não dá positivo em nenhum dos dois testes.

Resposta: A = glicose; B = amido; C = sacarose. Verificação: se se aquecesse o tubo C com um pouco de ácido (hidrólise) e depois se repetisse o Fehling, daria positivo, porque a sacarose liberta glicose e frutose.

Exemplo 4 — Quantidade de glicose

Enunciado: Uma solução tem 90 g de glicose (C6H12O6). Quantas mols são? E quantas moléculas, sabendo que NA = 6,02×1023 mol-1?

Resolução:

  1. M = 180 g/mol.
  2. n = 90 ÷ 180 = 0,50 mol.
  3. N = 0,50 × 6,02×1023 = 3,01×1023 moléculas.

Resposta: 0,50 mol e 3,01×1023 moléculas. Verificação: 0,50 × 180 = 90 g.

Erros frequentes

  • Achar que todos os glícidos são doces. O amido e a celulose não têm sabor doce; são polissacarídeos.
  • Pensar que os hidratos de carbono contêm água. A fórmula Cn(H2O)n é só uma coincidência de proporção.
  • Dizer que a sacarose é redutora. Não reduz o reagente de Fehling, a não ser depois de hidrolisada em glicose e frutose.
  • Confundir amido, glicogénio e celulose. O amido é reserva nas plantas, o glicogénio é reserva nos animais, e a celulose é estrutural nas plantas.
  • Esquecer a água libertada ao calcular a massa de um dissacarídeo: 180 + 180 − 18, e não 360.
  • Afirmar que glicose e frutose são a mesma substância. São isómeros: mesma fórmula, estruturas e propriedades diferentes.

Exercícios propostos

Tente resolver primeiro no caderno; depois confira.

1Exercício 1

Indique o nome dos monossacarídeos que, ao unirem-se, formam (a) a sacarose; (b) a lactose; (c) a maltose.

Ver solução

(a) Sacarose: glicose + frutose. (b) Lactose: glicose + galactose. (c) Maltose: glicose + glicose.

2Exercício 2

Escreva a equação que representa a hidrólise da sacarose e diga o que se obtém.

Ver solução

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 (glicose) + C6H12O6 (frutose). Obtêm-se glicose e frutose, que são isómeros.

3Exercício 3

Calcule a massa molar da lactose (C12H22O11) e a quantidade de substância existente em 171 g. (M(C) = 12; M(H) = 1; M(O) = 16)

Ver dica

A lactose é isómera da sacarose.

Ver solução

M = 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 144 + 22 + 176 = 342 g/mol. n = 171 ÷ 342 = 0,50 mol.

4Exercício 4

Um estudante pinga Lugol numa fatia de mandioca cozida e numa solução de açúcar de mesa. O que observa em cada uma e porquê?

Ver solução

Na mandioca, rica em amido, o Lugol dá cor azul-escura/violeta. No açúcar de mesa (sacarose), a cor mantém-se a do reagente (castanho-amarelada), porque a sacarose não é amido.

5Exercício 5

Compare amido e celulose: o que têm de comum, o que os distingue e porque é que o ser humano só aproveita um deles como fonte de energia.

Ver solução

Ambos são polissacarídeos formados por unidades de glicose, com a fórmula (C6H10O5)n. Distinguem-se pela forma como as unidades estão ligadas: no amido, a ligação permite que as enzimas digestivas humanas o hidrolisem a glicose; na celulose, a ligação é diferente e o ser humano não tem enzimas para a digerir. Por isso aproveitamos o amido como energia, e a celulose só funciona como fibra.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre glícidos e conceitos parecidos?

«Glícidos», «hidratos de carbono» e «carboidratos» são nomes diferentes para o mesmo grupo. «Açúcares» refere-se, em geral, só aos mono e dissacarídeos, que são solúveis e doces.

Onde se aplicam os glícidos na prática?

Na alimentação (funge, arroz, pão, fruta), na indústria do açúcar, no fabrico de papel (celulose) e na produção de etanol por fermentação de açúcares.

Que erros os estudantes cometem sobre os glícidos?

Confundir doce com glícido, achar que a sacarose é redutora e esquecer a molécula de água na formação dos dissacarídeos. Veja a lista de erros frequentes.

Porque é que o pão ou a mandioca ficam com sabor mais doce ao mastigar?

A saliva contém uma enzima que começa a hidrolisar o amido a açúcares menores (como a maltose), que têm sabor doce. É por isso que, mastigando muito tempo, o sabor adocica.

Resumo

  • Os glícidos são biomoléculas de C, H e O, com função sobretudo energética e estrutural.
  • Três grupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
  • Glicose e frutose têm a fórmula C6H12O6; a sacarose é C12H22O11.
  • Os dissacarídeos formam-se por condensação (perdem uma molécula de água); a hidrólise faz o inverso.
  • Amido e glicogénio são reservas; a celulose é estrutural.
  • Lugol identifica o amido; Fehling deteta açúcares redutores.

Onde aprofundar

  • O manual de Química (ou Biologia) da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor e o nível de detalhe exigido.
  • A obra aberta OpenStax Biology (em inglês), capítulo sobre macromoléculas biológicas.
  • A obra Lehninger Principles of Biochemistry, para um nível mais avançado.

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