POLISSACARÍDEOS E GLICOCONJUGADOS

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UNINOVE - MARIA MUNIZ AMANCIO
POLISSACARÍDEOS E
GLICOCONJUGADOS - Carboidratos
Função: reserva --->sinalização
POLISSACARÍDEOS
Os polissacarídeos são polímeros de açúcares que contêm mais de 20
monossacarídeos unidos através da ligação glicosídica.
Possuem elevado peso molecular e baixa solubilidade em água.
Diferem-se entre si na identidade das unidades de monossacarídeos
repetidas, no comprimento da cadeia, nos tipos de ligações unindo as
unidades e no grau de ramificação.Importante na textura, aparência e “flavor”
dos alimentos
Utiliza-se polissacarídeo para melhorar textura, sabor, consistências de
alimentos
Não é possível digerir, pois não possuímos enzimas para romper a ligação
glicosídica
obs: animais conseguem degradar a celulose por meio de parasitas ex: cupim no boi
- proteína + carboidratos: proteoglicanos e glicoproteínas
- glicosaminoglicanos são formados por monossacarídeos(derivados
POLÍMEROS DE 1. Amido:
GLICOSE - é ramificado
2. Glicogênio:
- é ramificado
3. Celulose:
- NÃO é ramificado
CELULOSE
homopolissacaríde
o linear
- Planta
- B-glicose(posição trans para cima)
- ligações 1-4
- SEM ramificação
AMIDO
homopolissacaríde
o ramificado
AMILOSE AMILOPECTINA
- alfa-glucose
- ligações 1-4 e 1-6
- SEM ramificação
- alfa-glucose
- ligações 1-4
- COM ramificação e 20
subunidades (+longas)
GLICOGÊNIO
homopolissacaríde
o ramificado
- Animal
- alfa-glucose
- ligações 1-4 e 1-6
- COM ramificação e 10 subunidades (+curtas)
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obs: Glicogênio e Amido são bem parecidos e ambos possuem função de RESERVA DE
ENERGIA, porém ocorrem em locais diferentes
- Nas plantas AMIDO
- Nos animais GLICOGÊNIO
REVISANDO:
HOMOPOLISSACARÍDEO HETEROPOLISSACARÍDEO?
1 único tipo de monossacarídeo Dois ou mais tipos de monossacarídeos
HOMOPOLISSACAR
IDEO LINEAR
HOMOPOLISSACAR
ÍDEO RAMIFICADO
HETEROPOLISACARIDOS
LINEAR
HETEROPOLISSACARÍ
DEO RAMIFICADO
CELULOSE AMIDO
GLICOGÊNIO
PEPTIDEOGLICANOS(pared
e celular bacteriana)
GLICOSAMINOGLICANO(ma
triz extracelular das
nossas células
OLIGOSSACARÍDEOS(
em glicoproteínas)
GLICOGÊNIO: principal fonte de energia ANIMAL a partir do seu armazenamento pela
falta de glicose
Polissacarídeo de reserva animal de cadeia altamente ramificada, constituído
por várias moléculas de glicose unidas através de ligações glicosídicas, sendo
encontrado predominantemente no fígado e músculos esqueléticos.
Ele é composto de unidades glicosil unidas por ligações glicosídicas alfa-1,4
com ramificações alfa-1,6 ocorrendo aproximadamente a cada 8 a 10 unidades
pode haver uma ramificação que ocorre por ligação alfa 1-6 de glicosil.
união de monossacarídeos: glicoses
ramificação centralizada
Glicogenina: unidade inicial ramificadora
Glicogênio -> hepatócitos -> liberação de glicose utilizada como energia
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O glicogênio é encontrado principalmente no fígado e no músculo esquelético,
podendo representar até 10% do peso do fígado e 1 a 2% do peso do músculo;
O glicogênio do fígado pode ser exaurido de 12 a 24 horas. Nos humanos, a
quantidade total de energia armazenada na forma de glicogênio é muito
menor do que a quantidade armazenada como gordura (triacilglicerol).
1) Qual a principal função das reservas de glicogênio no músculo?
- usa glicose como fonte de energia como fonte de contração durante exercício
- energia para o próprio músculo (produção de ATP)
2) Qual a principal função das reservas de glicogênio no fígado?
- abastecimento de células para que possa quebrá-lo e usar a glicose na rota
oxidativa da corrente sanguínea
- ocorre em períodos de jejum
AMIDO: principal fonte de energia nas PLANTAS a partir do seu armazenamento pela falta
de glicose
● É um polímero de glicose encontrado nos vegetais, o qual é composto por duas
cadeias, a amilose e a amilopectina em proporção que varia com a espécie e
grau de maturação.
● Reserva energética dos vegetais.
● Na indústria de alimentos: espessante, estabilizante, geleificante, umectante.
● Sua hidrólise ocorre através das amilases(amilase salivar e amilase
pancreática são enzimas que quebram o amido) encontradas na saliva e no
suco pancreático.
Amilases: liberam dissacarídeos de dois em dois até se tornar monossacarídeos
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AMILOSE: Homopolissacarídeo Linear
- ligação alfa 1-4
AMILOPECTINA: Homopolissacarídeo Ramificado
- ligação alfa 1-6
CELULOSE: Homopolissacarídeo linear
- ligações beta 1-4(trans)
• A celulose é um polímero de estrutura linear e estabelece ligações de H entre os
grupos hidroxilas presentes.
• Nas células, as moléculas de celulose se arranjam em forma de feixes de fibras.
• Devido a esse tipo de ligação entre as moléculas de glicose, a celulose não é digerível
pelos seres humanos.
• Encontrada nas frutas, vegetais, folhas, cereais integrais.
ORGANISMOS (MONOSSACARÍDEOS) DERIVADOS DE HEXOSE(GLICOSE) PARA COMPOR UM
HETEROPOLISSACARÍDEO
- são utilizados como unidades para comprar alguns polissacarídeos
- trocam o OH por outro grupo funcional
GLICOSAMINOGLICANOS
GLICOPROTEÍNAS E GLICOLIPÍDEOS
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Ocorre substituições, fosforilações, etc
HETEROPOLISSACARÍDEOS LINEARES
➔ dois ou mais diferentes
➔ sequência de dissacarídeos( por meio de ligação glicosídica a junção de
monossacarídeos)
➔ são apenas Heteropolissacarídeos ESTRUTURAIS
PEPTIDEOGLICANOS e GLICOSAMINOGLICANOS
P
E
P
T
I
D
E
O
G
L
I
- Componente da parede celular bacteriana
- Conexão na forma de ligação cruzadas -> monossacarídeos que se juntam
formando cadeias lineares que ficam uma do lado da outra
- A conexão é feita por uma ligação cruzada, que fornece estrutura para o
peptideoglicano
- Formado a partir da sequência de dissacarídeos
Entre as cadeias de monossacarídeos é uma ligação glicosídica beta-1,4 ex: glicosamina
se junta com acetilmurâmico. Mas a ligação entre cadeias de peptidoglicano é uma
ligação peptídica de modo cruzado do peptidoglicano.
- Rede entrelaçada serve para evitar entrada para dentro da bactéria, ela acaba
não suportando e acontece
C
A
N
O
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G
L
I
C
O
S
A
M
I
N
O
G
L
I
C
A
N
O
S
presente nos espaços extracelulares como a matriz extracelular, particularmente nos
tecidos conjuntivos (cartilagens, tendões, pele, parede de vasos sanguíneos) e como
constituinte de um tipo de glicoconjugado (proteoglicanos).
Glicoconjugados - carboidratos associados com outras estruturas
- Encontrados entre a matriz extracelular, ajudam a compor
- São encontrados nos animais e nas bactérias
- Possuem tipos
Obrigatoriamente para haver uma Cadeia de Glicosaminoglicano :
Deve conter:
➔ N-acetil glicosamina ou N-acetil galactosamina
➔ Ácido D-glicurônico ou Ácido L-idurônico
= até formar a cadeia, estes são polissacarídeos lineares constituídos por unidades
repetidas de dissacarídeos produzidos pelo FIBROBLASTO
Alguns glicosaminoglicanos contêm grupos sulfato esterificados
- Favorecem a ligação entre cadeias, podendo ser conjugados com
carboidratos(glicosaminoglicanos) e as proteínas(proteoglicanos),
Quem são os principais glicosaminoglicanos que garantem à matriz extracelular
viscosidade, adesão e resistência à tensão?
6 TIPOS DE GLICOSAMINOGLICANOS: diferem entre si
composição monomérica (monossacarídeos que os compõem)
tipo de ligação glicosídica que liga um ao outro (alfa 1,3; beta 1,3; etc)
O grau e a localização dos grupos sulfato esterificados(que ocorre a sulfatação)
Todos EXTRACELULARES, menos a Heparina
obs: Ácido hialurônico é o único que NÃO é sulfatado
1. Ácido Hialurônico: ácido glicurônico + n-acetil glicosamina = dissacarídeo
repetida pelo menos 50.000 vezes.
NÃO é sulfato
Utilizado na estética, bem viscoso. Sem capacidade de ser comprida, logo preenche o
local.
Presente no líquido sinovial nas articulações(resistência, tensão) e nas Matrizes das
cartilagens(tendões) - da característica de elasticidade e tensão as estruturas.
2. Condroitina Sulfato: ácido glicurônico + acetil-galactosamina = dissacarídeos
repetidos até 20 a 60 repetições
Resistênciaà tensão e elasticidade nas cartilagens(tendões, ligamentos e paredes da
aorta)
3. Dermatan-sulfato: Ácido iduronico + N-acetil galactosamina
Auxilia na flexibilidade da pele
Presente nos vasos sanguíneos e válvulas cardíacas
20 a 60 repetições
4. Queratan-sulfato: Galactose + N-Acetil glicosamina
Exceção: pois possui uma Galactose na sua formação
Presentes em cartilagens, osso e várias estruturas DURAS ex: cabelo, cascos, unha, etc..
25 repetições
5. Heparina: Ácido glicurônico + Glicosamina
A sua glicosamina é altamente sulfatados
São INTRACELULARES formados pelos MASTÓCITOS em vários tecidos ex: artérias,
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especialmente fígado, pulmões e pele.
Seu papel fisiológico ainda não é bem estabelecido de modo fisiológico. Porém, se
extraída de modo isolado pode ser utilizada como anticoagulante.
6. Heparan Sulfato: Ácido glicurônico + Glicosamina
As unidades de dissacarídeos são ACETILADAS, pois os grupos sulfatos serão trocados
por grupos ACETIL
Bastante presente na Matriz extracelular
Os poucos segmentos sulfatos que possuem, permitem interação com um grande número
de PROTEÍNAS, como fatores de crescimento e componentes de matriz extracelular
- Ajudam na estruturação
- São ambos estruturais
obs: quanto mais estruturados, mais heteropolissacarídeos lineares terão, dependendo
assim do tipo de tecido
MUCOPOLISSACARIDOSES(MPS): Acúmulo de Glicosaminoglicanos
- É um grupo de doenças hereditárias raras do metabolismo (herança
autossômica recessiva), causada pelo acúmulo anormal de glicosaminoglicanos
(nos lisossomos) devido a deficiência na atividade de enzimas envolvidas na
degradação dessas moléculas.
- São um grupo de doenças
- MPS I Sistêmica mais cerebral
- MPS III muito cerebral (únicas ainda sem tratamento).
OBS: é necessária degradar para que não haja acúmulo e gere consequências
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GLICOCONJUGADOS: Proteoglicanos, Glicoproteínas e Glicolipídeos
- molécula biologicamente ativa composta de um carboidrato covalentemente
ligado a uma proteína ou a um lipídio. São transportadores de informação.
- Reconhecimento e adesão entre células;
- Migração celular durante o desenvolvimento;
- Comunicação entre as células e a matriz extracelular.
1. Proteoglicanos (carboidrato específico + proteína ->*glicosaminoglicanos
sulfatados ligados covalentemente a proteínas*)
São macromoléculas nas quais uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos sulfatados
estão covalentemente unidas a uma proteína de membrana.
obs: Ácido Hialurônico não é sulfatado, logo não formara proteoglicanos.
2. Glicoproteínas (carboidrato+proteína -> qualquer oligossacarídeo ligado
covalentemente)
São proteínas que contêm um ou alguns oligossacarídeos de complexidades variadas a
elas unidas covalentemente.
3. Glicolipídeos/glicoesfingolipídeos (carboidrato+lipídio)
São componentes da membrana plasmática nos quais a cabeça hidrofílica é um
oligossacarídeo.
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Glicoconjugado: PROTEOGLICANOS
Macromoléculas presentes na superfície celular e na matriz
extracelular.
• Os glicosaminoglicanos constituem a parte glicídica dos proteoglicanos.
• As células podem produzir pelo menos 40 tipos de proteoglicanos.
• Atuam como organizadores de tecidos e influenciam várias atividades celulares, como
ativação de fatores de crescimento e adesão.
Glicosaminoglicano(carboidrato) que necessita de uma PONTE TETRA SACARÍDICA para se
juntar a proteína(CERNE PROTEICA) = formando um PROTEOGLICANO
Muitos proteoglicanos são secretados para a matriz extracelular,mas alguns são proteínas
integrais de membrana.
Duas famílias de proteoglicanos, ambos ligados ao mesmo glicosaminoglicano
(heparan-sulfato): sindecanos e glipicanos
Sindecanos: tem um único domínio transmembrana e um domínio extracelular que liga entre
3 e 5 cadeias de heparam-sulfato e em alguns casos condroitin-
sulfato.
Glipicanos: ligados à membrana por uma âncora lipídica.
Ambos pode ser liberados para a matriz extracelular, permitindo que a célula altere
rapidamente as características de sua superfície.
AGRECANO: Agregados de proteoglicanos com enormes grupos supramoleculares de muitas
proteínas centrais, todas ligadas a uma única molécula de ácido hialurônico
Principais proteoglicanos das cartilagens.
- Eixo protéico central de agrecana (~ 3000 aa) +~ 100 cadeias de condroitin -sulfato
+~ 25 cadeias de queratan-sulfato
- Unidos a resíduos de serina da proteína central por meio de ligações trissacarídeos
- Interação entre o agrecam e o ácido hialurônico (glicosaminoglicano) = agregados de
proteoglicanos (daí o nome Agrecam)
- Proteína de ligação: estabiliza a interação (não covalente)
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Interagem fortemente com colágeno da matriz extracelular das cartilagens, contribuindo para
o desenvolvimento, a resistência à tensão e a elasticidade desse tecido conectivo.
Elastina e fibronectina também estão entrelaçadas, formando uma rede de ligações cruzadas
que garantem força e resiliência a toda matriz extracelular
- Algumas dessas proteínas são multiadesivas, uma única proteína apresentando
sítios de ligação para diferentes moléculas da matriz.
- A fibronectina, por exemplo, tem domínios separados que ligam fibrina, heparan-
sulfato, colágeno e uma família de proteínas da membrana plasmática, chamadas de
integrinas, que medeiam a sinalização entre o interior celular e a matriz extracelular.
Glicoconjugados: GLICOPROTEÍNAS
ligação por C anomérico: novo C que se forma
Ligação O glicosídica por um carboidrato e uma proteína
Quando o carboidrato está se relacionando com uma Asparagina: se associa
o C do carboidrato e o N da Asparagina
São glicoconjugados entre carboidratos e proteínas nos quais os glicanos são
ramificados e menores.
● Tem grande diversidade estrutural.
● O carboidrato é ligado por meio do seu carbono anomérico por uma ligação
glicosídica:
✓ Com um resíduo de serina ou treonina (ligação O-glicosídica)
✓ Com o nitrogênio da amida de um resíduo de asparagina (ligação N-
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glicosídica)
● O carboidrato ligado pode constituir de 1 a 70% da glicoproteína.
● Exemplos: imunoglobulinas (anticorpos), hormônio luteinizante, hormônio
folículo-estimulantes e o hormônio estimulante da tireoide, proteína do soro
do leite (α-lactoalbumina).
Carboidratos quando se associam as proteínas, conseguem fazer o controle
da qualidade protéica ou a localização
Se a proteína está mal dobrada, pode sinalizar sua mal função e sinalizada
que sera degradada
Vantagens biológicas da adição de oligossacarídeos a proteínas estão sendo
descobertas.
• Os agrupamentos altamente hidrofílicos de carboidratos alteram a polaridade e a
solubilidade das proteínas com as quais
estão conjugados.
• Exemplo:
✓ cadeias de oligossacarídeos ligadas a proteínas que foram recentemente
sintetizadas no retículo endoplasmático (RE) e trabalhadas no complexo de Golgi
servem como marcadores do destino da proteína e também para o controle da
qualidade protéica,marcando proteínas mal dobradas para a degradação .
✓ A importância da glicosilação em proteínas torna-se evidente com a descoberta
de pelo menos 40 diferentes distúrbios genéticos que afetam a glicosilação em seres
humanos. Todos esses distúrbios causam graves problemas no desenvolvimento
físico ou mental,sendo às vezes fatal para o indivíduo.
falha na conjugação do carboidrato com proteína
a função é mantida
Glicoconjugados: GLICOLIPÍDEOS
● Componentes de membrana (superfície externa da membrana).
● Lipídios que apresentam oligossacarídeos ligados covalentemente.
Superfície externa das membranas: função estrutural
Gangliosídeos: lipídeos de membrana das células, nos quais o grupo polar, a parte do
lipídio que forma a superfície externa da membrana, é um oligossacarídeo complexo
contendo ácido siálico e outros resíduos de monossacarídeos.
superfície de membrana das células
Lipopolissacarídeos: moléculas dominantes da superfície da membrana externa de
bactérias gram-negativas, como Escherichia coli. Essasmoléculas são o principal alvo
dos anticorpos produzidos pelo sistema imune dos vertebrados em resposta a uma
infecção bacteriana.
específicas da superfície externa de bactérias gram negativas
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