Bioquimica - Exercicio de fixacao- carboidratos e proteinas

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Disciplina: Bioquímica básica
Exercício de fixação
Conteúdo: Proteínas e Carboidratos
1- Como você pode deduzir a partir de uma estrutura se a biomolécula em questão é uma molécula de carboidrato?
Carboidratos são macronutrientes de fundamental importância para o funcionamento adequado do metabolismo energético. Do ponto de vista químico, são formados por moléculas de carbono, hidrogênio e oxigênio.
É possível reconhecer um carboidrato apenas observando sua fórmula molecular. Normalmente, eles seguem a fórmula empírica , com . Porém, existem alguns casos especiais como, por exemplo, a fucose que apresenta a fórmula . Para corrigir essa inconsistência, alguns autores utilizam a fórmula .
2- Qual a diferença entre uma aldose e uma cetose?
Uma Aldose é um monossacarídeo (um carboidrato simples) cuja molécula contém um grupo aldeído, isto é, um carbonila no seu final. Os carbonos são numerados do grupo aldeído (o mais oxidado da molécula) para baixo. o gliceraldeído é o mais simples de todos os aldoses, só possui apenas 3 átomos de carbono. Um exemplo da Aldose é a glicose. A cetose é um monossacarídeo com um grupo cetona por molécula. O mais simples de todos os cetoses posui  três átomos de carbono, a di-hidroxiacetona e é o único que não tem atividade óptica. Os cetoses podem ser isomerizados em aldoses quando o grupo carbonila está no final da molécula. Este tipo de moléculas são chamadas de açúcares reduzidos. Um exemplo da cetose é a frutose.  Então, Aldoses diferem de cetoses em que eles têm um grupo carbonilo no final da cadeia carbonácea, enquanto o grupo carbonilo de cetoses tem no meio.
3- Porque a glicose é tão importante?
A glicose é um importante carboidrato para o organismo, pois é a partir dessa molécula que se adquire a energia necessária para realizar todas as reações do nosso corpo. A glicose é um tipo de carboidrato utilizado como fonte de energia pelos seres vivos, sendo um dos principais nutrientes da célula. Esse monossacarídeo também participa da formação de carboidratos complexos, como o amido.
4- Em que a glicose difere da galactose?
Galactose é um açúcar C6H12O6 menos solúvel e menos doce que a glicose, que pertence aos carboidratos simples.
A galactose é composta pelos mesmos elementos que a glicose, mas tem um arranjo diferente de átomos. Galactose é membro de um grupo de carboidratos conhecido como açúcares simples (monossacarídeos). Geralmente é encontrado na natureza combinado com outros açúcares, como, por exemplo, na lactose (açúcar do leite). A galactose também é encontrada em carboidratos complexos e em lipídios contendo carboidratos chamados glicolipídios, que ocorrem no cérebro e em outros tecidos nervosos da maioria dos animais. É um dos três monossacarídeos encontrados na natureza, os outros dois sendo glicose e frutose.
5- Explique qual é a consequência da ciclização das hexoses.
Ocorre a formação de novo centro de assimetria (carbono anomérico) e de acordo com a posição da hidroxila desse novo centro terá uma nomeclatura, se a hidroxila estiver pra baixo será chamado de alfa, e se a hidroxila estiver pra cima será chamado de beta. É muito importante a ciclização, pois a partir daí facilita a ligação de monossacarídeos para formar os oligossacarídeos e os polissacarideos.
6- O que são anômeros? Como eles são designados?
 Um anômero é um tipo especial de epímero. Um anômero é um dos dois estereoisômeros de um sacarídeo cíclico, que diferem apenas na configuração do carbono hemiacetal, também chamado de carbono anomérico.[1]
A anomerização é o processo de converter um anômero em outro, e é o análogo da epimerização. Anômeros são isômeros encontrados somente quando há carbono hemiacetal ou anomérico. Mutarrotação: É o processo no qual anômeros cíclicos, em água, abrem-se, passando por uma fase acíclica e retornando para a fase cíclica. Na verdade, os epímeros são carboidratos que diferem apenas na configuração de um único carbono, independentemente de ser carbono anomérico. Nesse caso, A D-glicose é epímero da D-galactose no carbono C-4, e também é epímero da D-manose no carbono C-2.
7- Conceitue ligação glicosídica e descreva esta ligação em:
a- Sacarose.
b- Lactose.
c- Maltose.
A união de dois monossacarídeos acontece através de uma ligação glicosídica. Esta ligação covalente é formada com a perda de um átomo de hidrogênio de um dos monossacarídeos e a saída de um radical hidroxila do outro.
Com a saída do hidrogênio e da hidroxila forma-se uma molécula de água. Por isso, pode-se dizer que um dissacarídeo é formado em uma síntese por desidratação.
a) SACAROSE : Este dissacarídeo com sabor doce característico é um açúcar comum em vegetais, extraído principalmente da cana-de-açúcar e beterraba para fazer o açúcar de mesa.
b) LACTOSE: É encontrada no leite e em seus derivados. Trata-se de um açúcar redutor e menos doce. Sua porcentagem no leite humano pode variar entre 5-8% e no leite de vaca em 4-5%.
A lactase é a enzima responsável pela quebra da lactose. A intolerância à lactose está relacionada com a ausência desta enzima no intestino, seja ao nascer ou deixando de produzi-la com o tempo.
c) MALTOSE: O malte é um grão com alta concentração de maltose. Durante a digestão, a maltose também é liberada pela quebra do polissacarídeo amido.
A maltose é um açúcar redutor, pois em sua estrutura existe uma extremidade redutora e, portanto, pode ser oxidado. Estes compostos possuem um grupo aldeído ou cetona livre.
8- Porque nem todas as pessoas conseguem beber leite?
Intolerância à lactose é a incapacidade parcial ou total para digerir a lactose, um açúcar encontrado no leite e derivados. É causada por uma deficiência da enzima lactase, que é um produzida pelas células que recobrem o intestino delgado.
9- Descreva a composição do amido da celulose e do glicogênio e suas respectivas funções.
O glicogênio é um polissacarídeo ramificado, formado por polímero de glicose, tem função de armazenamento energético nas células animais; é encontrado no fígado e nos músculos, as ramificações ocorrem com ligações α1 → 4 e α1 → 6. Ele é mais ramificado do que o amido tem extremidades redutoras.
O amido é um polissacarídeo de armazenamento de energia utilizado pelas plantas. É formado por amilose, cadeias lineares com ligações α1 → 4 e amilopectina, que possui ramificações, com ligações α1 → 6.
A celulose é um polissacarídeo linear encontrado nas plantas, que tem função estrutural, fazendo parte da parede celular e conferindo rigidez às plantas; as ligações glicosídicas na celulose são do tipo β1 → 4 e não é digerível pelos seres humanos  pois nossas enzimas não podem clivar esse tipo de ligação. 
10- Porque podemos digerir o amido, mas não a celulose.
A celulose constitui a parede celular de todas as plantas, sendo um reforço externo das células vegetais. A ligação β faz com que esse polissacarídeo tenha uma estrutura bem rígida. Diferentemente do amido e do glicogênio que são polissacarídeos formados pela união de moléculas de α-glicose.
Por essa razão, os seres humanos não conseguem digerir a celulose ingerida. Alguns animais, como os ruminantes, o que inclui o veado e o boi, conseguem digerir a celulose porque possuem bactérias em seus tratos digestivos que produzem enzimas capazes de metabolizar esse polímero. O cupim também é capaz disso porque ele possui protozoários que produzem as enzimas que realizam esse trabalho.
11- Faça um quadro desenhando as estruturas da glicose, sacarose, lactose e do glicogênio.
GLICOSE
 
GLICOGENIO
12- Descreva a estrutura de um aminoácido em sua forma predominante em pH neutro.
Este grupo de aminoácido tem cadeias laterais polares eletricamente neutras (sem cargas) em pH neutro. Este grupo inclui a serina, a treonina, a tirosina, a glutamina, e a asparagina. 
 
13- Esquematize a formação de uma ligação peptídica.
Ligação peptídica é o nome dado para a interação entre duas ou mais moléculas menores (monômeros) de aminoácidos, formando,dessa maneira, uma macromolécula denominada proteína. 
LIGACAO PEPTIDICA ENTRE 2 AMINOACIDOS
14- As proteínas são formadas pelos “blocos construtores” aminoácidos. Com base nessa afirmação explique de que maneira com apenas 20 aminoácidos existem um número extremamente grande de proteínas com várias funções diferentes.
Existem 20 aminoácidos, os quais são utilizados para construir as mais variadas proteínas, pois, assim como as letras do alfabeto podem combinar-se e formar diferentes palavras, essas moléculas orgânicas podem ligar-se de diferentes formas, constituindo diferentes cadeias polipeptídicas.
15- Porque é tão importante a sequência correta dos aminoácidos?
É  importante porque dela dependem as funções biológicas das proteínas. Assim, em uma grande seqüência de aminoácidos, a troca de um deles por outro pode comprometer seriamente a atividade protéica.
16- O que são oligopeptídeos e polipeptídeos.
Os peptídeos são estruturas formadas com base na ligação entre duas ou mais moléculas de aminoácidos.
Os peptídeos são classificados, de acordo com o número de aminoácidos presentes em sua constituição, em dipeptídeos, tripeptídeos, tetrapeptídeos, oligopetídeos e polipetídeos.
· Oligopeptídeos: peptídeos formados pela ligação de poucos aminoácidos (cerca de 10);
· Polipeptídeos: peptídeos formados pela ligação de vários aminoácidos (acima de 10).
17- Classifique os aminoácidos de acordo com suas cadeias laterais.
Os aminoácidos são agrupados, geralmente, de acordo com as características de suas cadeias laterais. De acordo com essas características, podemos dividi-los em:
· Aminoácidos com cadeias laterais apolares;
· Aminoácidos com cadeias laterais polares;
· Aminoácidos ácidos (aminoácidos que possuem cadeias laterais com carga negativa devido à presença de grupos carboxila);
· Aminoácidos básicos (aminoácidos que possuem o grupo amino nas cadeias laterais).
18- Descreva as características dos diferentes níveis na arquitetura das proteínas.
As proteínas apresentam quatro níveis estruturais: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária.
Estrutura primária das proteínas
A estrutura primária corresponde à sequência linear dos aminoácidos unidos por ligações peptídicas.
Em algumas proteínas, a substituição de um aminoácido por outro pode causar doenças e até mesmo levar à morte.
ESTRUTURA SECUNDÁRIA
A estrutura secundária corresponde ao primeiro nível de enrolamento helicoidal.
É caracterizada por padrões regulares e repetitivos que ocorrem localmente, causada pela atração entre certos átomos de aminoácidos próximos.
ESTRUTURA TERCIÁRIA
A estrutura terciária corresponde ao dobramento da cadeia polipeptídica sobre si mesma.
Na estrutura terciária, a proteína assume uma forma tridimensional específica devido o enovelamento global de toda a cadeia polipeptídica.
ESTRUTURA QUATERNÁRIA
A estrutura quaternária corresponde a duas ou mais cadeias polipeptídicas, idênticas ou não, que se agrupam e se ajustam para formar a estrutura total da proteína.
19- Como é formada uma ponte dissulfeto e qual é sua importância no enovelamento de proteínas.
Ponte dissulfeto é uma das quatro forças que estabilizam as proteínas. A ponte dissulfeto é formada entre dois resíduos de cisteína, por uma reação de oxidação catalisada por enzimas específicas, pontes dissulfeto são raramente encontradas em proteínas intracelulares, sendo mais frequentes em proteínas secretadas para o meio extracelular.[1] Este é o caso da Insulina que apresenta três pontes dissulfeto residuos da ponte do dissulfeto.[2]
As ligações dissulfureto têm um papel importante na manutenção da estrutura de algumas proteínas, em particular proteínas que são excretadas para o meio extracelular. Como a maioria dos ambientes intracelulares têm um carácter redutor, as ligações dissulfureto são, com algumas excepções, instáveis no citoplasma.
A ligação dissulfureto estabiliza o enrolamento proteico de diversas formas:
1. Mantêm porções da proteína juntas, tornando-a mais estável se enrolada de forma correta, ou seja, estruturas em que não ocorre enrolamento correto da proteína são termodinamicamente menos estáveis.
2. A ligação pode fazer parte de um núcleo hidrofóbico da proteína, isto é, resíduos hidrofóbicos poderão concentrar-se na zona da ligação interagindo através de interacções hidrofóbicas.