Glicose

A glicose é uma biomolécula com funções de reserva e de produção de energia. Ela também é um componente estrutural em várias formações biológicas. Sua importância é indiscutível e aqui descrevemos sua composição e comportamento químico no metabolismo.

Escrito e verificado por el biólogo Samuel Antonio Sánchez Amador.

Última atualização: 27 maio, 2023

A glicose é o composto orgânico mais abundante na natureza, pois fornece energia para as células de uma ampla gama de seres vivos. Da levedura ao ser humano, este monossacarídeo é um combustível para a realização de processos biológicos.

Está presente livremente em frutas e mel, mas também está associado em estruturas mais complexas para dar origem a glicogênio, quitina, amido e outros polímeros de grande importância biológica. Por todas essas razões, é essencial conhecer as características químicas da glicose, seu mecanismo de síntese e sua utilidade do ponto de vista nutricional.

Estrutura química da glicose

O primeiro passo para conhecer qualquer molécula em profundidade é descrever sua estrutura química. Felizmente, vários portais, como o National Center for Biotechnology Information (NIH), coletam todas essas informações com precisão.

A glicose é um monossacarídeo, ou seja, um açúcar que não pode ser decomposto em outros compostos mais simples. Sua fórmula molecular é a seguinte:

C ₆ H ₁₂ O ₆

Vamos ver o que isso significa. Em primeiro lugar, trata-se de uma hexose, pois como podemos ver em sua fórmula química, ela é formada por seis átomos de carbono. Cada um desses carbonos atua como o vértice de sua forma geométrica tridimensional que corresponde a um anel cíclico.

Podemos destacar também que, além disso, é uma aldose. Isso significa que contém um grupo carbonila (CHO) no final da molécula.

No que diz respeito à sua estrutura química e por último, também é digno de nota que a glicose é um isômero da galactose. Isso significa que ambas as moléculas têm a mesma fórmula química, mas o arranjo dos átomos no espaço é diferente. Glicose e galactose são isômeros, especificamente epímeros, pois diferem apenas na posição do carbono número 4.

Biossíntese de glicose

Organismos fotossintéticos, como plantas, são capazes de produzir glicose por meio de reações químicas que usam compostos inorgânicos, como água e dióxido de carbono, como base. Esses seres vivos usam a energia do sol para sintetizar a molécula.

Por outro lado, os animais heterotróficos —como os humanos— devem obter este monossacarídeo através da dieta, já que não podemos sintetizá-lo sozinhos. Portais como a Fundação para a Formação e Investigação em Saúde da Região de Múrcia resumem as vias da glicose nas seguintes linhas:

1. Da dieta e da digestão, são absorvidos monossacarídeos como a glicose, que chegam ao fígado pela via portal.
2. No fígado e nos músculos, pode ser obtido a partir da quebra das moléculas de glicogênio.
3. No fígado e no córtex renal há produção local por neoglicogênese.

Metabolismo humano

Assim, a glicose pode ser obtida diretamente das frutas e do mel, como monossacarídeos após a quebra de outros alimentos ou indo para as reservas de glicogênio presentes no organismo. Desta forma, vemos que tem um papel essencial em diferentes rotas:

• Glicogenogênese: via metabólica que se baseia na obtenção de glicogênio a partir de uma molécula mais simples: a glicose-6-fosfato.
• Glicogenólise: processo catabólico oposto, pois trata-se da obtenção de glicose-6-fosfato a partir do glicogênio.
• Glicólise: processo metabólico pelo qual a glicose é oxidada a nível celular para obter energia.
• Gliconeogênese (ou neoglicogênese): via anabólica que permite a síntese de glicose a partir de precursores não carboidratos —que não são açúcares nem derivados—, como vários aminoácidos (lactato, piruvato ou glicerol).

Finalmente, deve-se notar que fontes científicas mostram que monossacarídeos como glicose, galactose ou frutose são absorvidos no duodeno e no jejuno, ambos componentes do intestino delgado. Eles entram nas células epiteliais intestinais contra seus gradientes de concentração por um mecanismo de cotransporte dependente de sódio (Na+).

Para que serve a glicose?

Vários estudos destacam que, ao contrário da crença popular, a gordura não é o principal composto de armazenamento de energia no corpo humano. 60% da energia diária para uso humano vem de carboidratos, como o amido.

Esse conceito está ligado à glicose porque, de fato, esses carboidratos são decompostos no intestino e metabolizados, dando origem à glicose, que é armazenada na forma de glicogênio no fígado para momentos de escassez de energia.

Assim, hormônios como a insulina ou o glucagon atuam inibindo ou promovendo a concentração de glicose na corrente sanguínea. Após a ingestão de alimentos, são produzidas mais quantidades de insulina, uma vez que se busca o armazenamento de glicose na forma de glicogênio (glicogenogênese).

Por outro lado, de acordo com a Universidade de Alcalá de Henares (UAH) e outros portais educacionais, a glicogenólise ocorre em momentos de jejum —especialmente em sua segunda fase— ou altas necessidades energéticas para obter combustível imediatamente.

Assim, produz-se uma espécie de dança que equilibra eficazmente as quantidades de glicose no sangue. Quando há abundância, o glicogênio é produzido; quando há escassez, as reservas de glicose são degradadas.

Funcionalidade diversa

Por todos esses motivos, podemos resumir as funções da glicose em três pilares essenciais:

1. Obtenção de energia: a oxidação da glicose no citoplasma celular (glicólise) dá origem ao ATP, a molécula energética por excelência.
2. Reserva: como vimos, a glicose é armazenada na forma de glicose no fígado e nos músculos. O análogo no mundo vegetal é o amido, encontrado em maiores concentrações em frutas, tubérculos e raízes.
3. Estrutura: Polímeros de glicose, como celulose e quitina, são um componente estrutural essencial na parede celular das plantas e no exoesqueleto de muitos seres vivos.

Glicose e nutrição

Como pudemos ver nas linhas anteriores, glicose e nutrição são dois conceitos interligados que não podem ser diferenciados de forma alguma. De acordo com o Manual de Nutrição e Dietética da Universidade Complutense de Madrid (UCM), a glicose é de importância dietética essencial.

É um dos dois açúcares que compõem os dissacarídeos e a unidade básica dos polissacarídeos já nomeados, como a celulose ou o amido. Podemos ter uma ideia da importância nutricional desse conglomerado de carboidratos com os seguintes dados:

• Um monossacarídeo – ou seja, um açúcar simples como a glicose – apresenta 3,74 quilocalorias por grama.
• Um dissacarídeo — como a sacarose ou a lactose — eleva esse valor para 3,95 quilocalorias por grama.
• Finalmente, o polissacarídeo conhecido como amido fornece 4,18 quilocalorias por grama.

Assim, o amido é a principal fonte de energia na dieta humana. Novamente, lembramos que esse carboidrato é formado por dois polímeros de glicose: amilose (25%) e amilopectina (75%).

Além de fazer parte da fonte de energia mais comum, a glicose também possui certas propriedades organolépticas. Segundo fontes já citadas —e tomando a sacarose como referência— a glicose tem um poder edulcorante de 0,7. Esse dado é colocado em perspectiva quando sabemos que a lactose tem um poder adoçante de 0,25.

Significado evolutivo da glicose e dos açúcares

Como nota final, é interessante conhecer alguns dos mecanismos evolutivos que promoveram a produção de glicose em frutas e mel. Artigos de revisão exploram o porquê de substâncias doces na natureza.

Antes do período triássico, em algum momento evolutivo, vários grupos de insetos passaram de uma dieta hematófaga —baseada no sangue de outros animais— para uma fitófaga, ou seja, das partes vegetativas da planta. Foi um duro golpe para os táxons vegetais, que se viram pressionados a formar agentes tóxicos repelentes para possíveis predadores.

Infelizmente, essas substâncias tóxicas eram energeticamente muito caras. Assim, a seleção natural encontrou um meio-termo: se você não pode vencer o inimigo, junte-se a ele. Em vez de desperdiçar energia produzindo agentes repelentes, muitas plantas desviaram essas vias metabólicas para a formação de açúcares como a glicose, expressa em frutas e mel.

O objetivo disso é criar um corpo atraente para os seres vivos, aqueles que atacam determinadas áreas específicas, deixando o resto da planta em paz. Além disso, atuam como um mecanismo de dispersão de pólen e sementes. Não é por acaso que as frutas são tão atraentes para nós, pois a evolução promoveu que esses corpos frutíferos sejam doces para dispersar as sementes pelo meio.

O açúcar da vida

Como vimos nestas linhas, a glicose é um monossacarídeo que vai muito além do mel e das frutas. Além de ser uma excelente fonte de energia, faz parte do amido – o alimento mais importante da dieta humana – e da celulose ou quitina, compostos estruturais essenciais.

Por outro lado, a glicose também possui várias propriedades organolépticas e de reserva. Ela é armazenado no fígado e nos músculos para momentos de deficiência de energia. Claro, estamos lidando com um monossacarídeo de amplo interesse biológico e médico.