CARBOIDRATOS ESTUDO DIRIGIDO

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CARBOIDRATOS 
CONCEITO, ESTRUTURA E FUNÇÃO 
1. Definir carboidratos e citar suas funções; 
São constituídos por monossacarídeos, de poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou 
seja, cadeias com muitos grupamentos OH, compostos apenas por C, H e O, associados a 
um aldeído ou uma cetona, ou ainda por substâncias que por hidrólise liberem estes. 
Possuem função de reserva energética, defesa, lubrificação de articulações, estrutural, 
reconhecimento e adesão celular, bem como de fornecimento de energia provinda de 
oxidação. 
 
2. Citar o tipo de configuração predominante (D ou L isômero) entre os carboidratos naturais; 
A configuração predominante é a de D, ou seja, a hidroxila do último carbono quiral se 
encontra voltada para a direita. 
 
 
3. Classificar os carboidratos pelo número de sacarídeos, pelos grupos funcionais e pelo 
número átomos de carbono; 
Quanto ao número de sacarídeos, podem ser denominados monossacarídeos, quando são 
formadas por apenas uma molécula, oligossacarídeos quando se constituem por 
associação de 2 a 20 monossacarídeos unidos por ligação glicosídica, e ainda, 
polissacarídeos, quando são formados por mais de 20 monossacarídeos unidos por 
ligação glicosídica. Quando a classificação por grupo funcional, se denominas aldoses 
quando contém em sua molécula o grupamento aldeído e cetoses quando este se faz 
constituído por uma cetose. Pelo número de átomos de carbono, denominam-se trioses, 
quando contém 3, tetroses, 4, pentoses, 5, hexose, 6 e assim por diante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
MONOSSACARÍDEO OLIGOSSACARÍDEO 
20x
X 
POLISSACARÍDEO 
ALDEÍDO 
CETONA 
 
4. Identificar as características da ligação glicosídica, reconhecendo as formas alfa e beta; 
A ligação glicosídica se dá inicialmente da ciclização destes a partir da interação entre 
carbonos distantes, um aldeído e um álcool, formando uma cadeia fechada que contém um 
carbono 1, quiral, também chamado de anomérico, este se relaciona com a molécula 
seguinte por meio da ligação glicosídica, ocorrendo a liberação de uma molécula de água. 
Quando esta se encontra voltada para cima é chamada beta e para baixo, alfa. 
 
 
 
 
 
5. Identificar a estrutura dos dissacarídeos: maltose, lactose, sacarose e celobiose; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Definir polissacarídeos e dar exemplos de homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos; 
Polissacarídeos são constituídos por 21 ou mais moléculas de sacarídeos unidas por 
ligação glicosídica. Entre homopolissacarídeos podemos citar o glicogênio, o amido e a 
celulose, polímeros de glicose, enquanto heteropolissacarídeos podem ser tidos como 
exemplos a heparina e o ácido hialurônico. 
 
7. Estabelecer a relação entre estrutura e função do amido, glicogênio e celulose; 
Ambos são constituídos pela união de moléculas de glicose, a celulose com função 
estrutural e o amido e glicogênio com função de reserva. A celulose é unida por ligações 
do tipo beta 1,4, enquanto o amido e o glicogênio por ligações do tipo alfa 1,4 e 1,6, se 
diferenciando quanto a quantidade de ligações do tipo alfa 1,6 em sua composição, assim, 
o amido possui menos e o glicogênio mais dessas ligações, garantindo à esse o 
incremento no acúmulo de moléculas de glicose. 
 
 
 
 
 
 
8. Definir e caracterizar os glicoconjugados (proteoglicanos, glicoproteínas e glicolipídios); 
São junções entre carboidratos e outras moléculas orgânicas. As glicoproteínas são 
aquelas que contém junto a seu grupo prostético um oligossacarídeo, assim, possuindo 
uma pequena quantidade de carboidrato, já os proteoglicanos consistem em 
macromoléculas formadas a partir da junção entre proteínas e glicosaminoglicanos, 
atuando no amortecimento, já os glicolipídios, são constituídos por lipídios associados a 
oligossacarídeos, atuando em membranas do cérebro e na superfície celular, bem como 
em receptores. 
 
 
 
 
 
 
9. O papel comum é formado, basicamente, pelo polissacarídeo mais abundante no planeta. 
Caracterize a estrutura química do carboidrato em questão e relacione o tipo de ligação 
glicosídica com a função que exerce. 
 
Consiste na celulose, um homopolissacarídeo de glicose que tem como função principal a 
de sustentação, associada a presença de ligações glicosídicas do tipo beta 1,4. 
 
 
 
10. Quanto aos carboidratos, assinale a alternativa incorreta e justifique sua opção. 
a) Os glicídios são classificados de acordo com o tamanho e a organização de sua 
molécula em grupos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. 
b) Os polissacarídeos compõem um grupo de glicídios cujas moléculas não apresentam 
sabor adocicado, embora sejam formadas pela união de centenas ou mesmo milhares de 
monossacarídeos. 
c) Os dissacarídeos são constituídos pela união de dois monossacarídeos, e seus 
representantes mais conhecidos são a celulose, a quitina e o glicogênio. 
A celulose e o glicogênio são constituídos por mais de 21 monossacarídios de glicose, 
sendo assim caracterizados como homopolissacarídeos. 
d) Os glicídios, além de terem função energética, ainda participam da estrutura dos ácidos 
nucleicos, tanto RNA quanto DNA. 
e) A função do glicogênio para os animais é equivalente à do amido para as plantas 
 
O PIRANO é constituído por aldohexoses, sendo seu ciclo constituído por 5 átomos de 
carbono, já o FURANO, é constituído por cetohexose e aldopentoses, apresentando 4 
átomos de carbono em seu ciclo. 
 
 
 
 
 
 
 
Para ser considerado com açúcar redutor, o carboidrato deve apresentar o OH de seu 
carbono anomérico livre, assim obrigatoriamente devendo ser um monossacarídeo. 
METABOLISMO DE CARBOIDRATOS 
 
1. Definir glicólise, localizá-la no mapa metabólico e citar o local na célula onde ocorre; 
Consiste na quebra de uma molécula de glicose dando origem a duas moléculas de 
piruvato, o qual pode vir a ser utilizado no ciclo de Krebs, ou ainda em escassez de 
oxigênio, na fermentação lática ou alcoólica, processo cujo qual ocorre no citoplasma das 
células. 
 
2. Identificar no mapa metabólico os intermediários da glicólise; 
A glicose, auxiliada pela enzima hexoquinase e oriunda interação com uma molécula de 
ATP, dá origem a glicose 6 fosfato, o qual se transforma em 6 fosfofrutose, que por sua 
vez, associado a enzima PPK, e também mediante o incremento de uma molécula de ATP, 
dá origem ao 1,6 difosfofrutose, seguida pelo 6 fosfogliceraldeído, que, ao se transformar 
em 1,3 fosfogliceraldeido libera uma molécula de NADH, logo após é formado o 3 
fosfoglicerato, cilminando na liberação de uma molécula de ATP, este se transforma em 2 
fosfoglicerato , fosfoenalpiruvato e, por fim, com auxílio da enzima piruvato quinase e 
mediante a liberação de uma molécula de ATP, este dá origem a uma molécula de 
piruvato. 
 
3. Localizar no mapa metabólico as reações da glicólise onde ocorre: 
a. oxidação/redução; 
Ocorre entre 3 fosfogliceraldeído e 1,3 difosfoglicerato, reduzindo um NADH e oxidando o 
substrato a fim de formar o produto. 
b. fosforilação ao nível do substrato; 
Ocorre entre 1,3 difosfoglicerato e 3 fosfoglicerato, bem como entre fosfoenolpiruvato e 
piruvato. 
c. consumo de ATP; 
Ocorre nas reações irreversíveis da fase de investimento, ou seja, entre glicose e 6 
fosfoglicose e 6 fosfofrutose e 1,6 difosfofrutose. 
d. reações irreversíveis. 
Ocorrem entre glicose e 6 fosfoglicose, entre 6 fosfofrutose e 1,6 difosfofrutose e entre 
fosfoenolpiruvato e piruvato. 
 
4. Definir as fermentações lática e alcoólica, localizá-las no mapa e citar em quais 
organismos ocorrem; 
A fermentação lática é um processo anaeróbico que ocorre quando o organismo se 
encontra em baixas taxas de concentração de oxigênio, utilizando-se da oxidação do 
NADH e da redução do piruvato, para a formação de lactato. Esse processo ocorre em 
células animais, como no músculo em atividade vigorosa, devido ao baixoaporte de O2 e 
nas hemácias, devido à ausência de mitocôndrias nessas células, e ainda se fazendo 
presente em alguns microrganismos. Já a fermentação alcoólica, se faz presente em 
algumas leveduras, também ocorrendo de forma anaeróbica e realizada pela conversão do 
piruvato, a acetaldeído e posteriormente a etanol, liberando uma molécula de CO2 e 
consumindo um NADH. 
 
5. Explicar a importância regeneração do NAD+ durante a fermentação; 
São importantes uma vez que a oxidação de NADH em NAD+ possibilita o retorno deste 
para a glicólise, dando sequência ao processo. 
 
6. Citar e esquematizar quais são os locais dentro da célula que uma molécula de glicose e 
seus intermediários formados percorrem até serem oxidados a CO2 , água e energia; 
Tem início no citoplasma, onde ocorre o processo de glicólise e a glicose é convertida em 
duas moléculas de piruvato, cada uma dessas moléculas, em seguida é levada até a 
mitocôndria, onde em sua matriz, é destinada ao ciclo de Krebs, posteriormente as 
coenzimas reduzidas oriundas desses processos são enviadas a cadeia mitocondrial onde 
são submetidas a cadeia respiratória. 
 
7. Citar as etapas da oxidação da molécula de glicose, quando esta entra na célula em 
condições: 
a. aeróbicas 
Após a conclusão da glicólise e formação de duas moléculas de piruvato, cada 
molécula desse, por descarboxilação oxidativa origina uma molécula de acetil CoA, o 
qual, por sua vez, entra no ciclo de Krebs e posteriormente é destinado à cadeia 
respiratória transportadora de elétrons. 
 
b. anaeróbicas 
Pode ser destinado, após a conclusão da glicólise e a formação das moléculas de 
piruvato para a fermentação lática onde oxida um NADH e vira lactato, ou ainda na 
fermentação alcoólica, onde vira alcetaldeído, liberando gás carbônico e osteriormente 
etanol, fazendo o uso e oxidação de um NADH. 
 
8. Fazer o rendimento energético (cálculo de ATPs) bruto e líquido da metabolização de 1 
glicose, nas duas situações citadas abaixo, e citar os produtos finais destas 
metabolizações: 
a. na ausência de oxigênio 
Perante a ausência de oxigênio, duas moléculas de piruvato formadas a partir de uma 
molécula de glicose tem saldo bruto de 4 ATP’s e dois NADH e líquido de 2 ATP’s e 
dois NADH, haja vista que 2 ATP’s são consumidos na fase de investimento, apresenta 
apenas dois caminhos possíveis: a fermentação lática ou a alcoólica. Em ambos os 
caminhos a molécula de NADH será consumida, gerando um rendimento líquido de 2 
ATP’s para o organismo. Vale citar que na fermentação alcoólica também se origina 
uma molécula de CO2 para cada piruvato consumido. 
 
b. na presença de oxigênio 
A glicose origina duas moléculas de piruvato, obtendo como saldo bruto ao final da 
glicólise, 4 ATP’s e dois NADH e líquido de 2 ATP’s e dois NADH, haja vista que 2 
ATP’s são consumidos na fase de investimento. Cada molécula de piruvato é então 
convertida em acetil CoA, originando assim 2 NAD’s reduzidos, um para cada molécula. 
Esse acetil CoA é então destinado ao ciclo de Krebs, o qual desencadeia ao longo de 
um ciclo completo 3 NAD’s, 1 FAD e 1 ATP a nível de substrato, ao multiplicar por dois, 
uma vez que são duas moléculas de piruvato, totalizamos 6 NAD’s, 2 FAD’S e 2 ATP’s 
a nível de substrato. Essas coenzimas reduzidas no ciclo de Krebs, bem como as da 
glicólise (através de lançadeiras) são enfim encaminhadas a cadeia respiratória, assim, 
cada NAD dá origem a 2,5 ATP’s e cada FAD a 1,5 ATP’S, assim totalizando 10 NAD’s 
= 25 ATP’s + 2 FAD’s = 3 ATP’s + 6 ATP’s a nível de substrato. Dessa forma como 
rendimento bruto temos um total de 34 ATP’s, entretanto, como são consumidos na 
fase de investimento da glicólise 2 ATP’s, o rendimento líquido é de 32 ATP’s para cada 
molécula de glicose metabolizada pela via aeróbica. 
 
9. Diferenciar glicólise, fermentação e respiração celular; 
A glicose consiste na quebra de uma molécula de glicose a fim de originar duas moléculas 
de piruvato, esse piruvato, quando enviado para via anaeróbica consiste na fermentação, a 
qual pode vir a ser lática ou alcoólica, utilizando-se do NAD produzido na glicólise como 
coenzima e não produzindo nenhum ATP após sua realização. Já a respiração celular 
consiste no processo aeróbico para qual o piruvato produzido na glicólise é enviado, tendo 
um alto rendimento energético na produção de ATP e sendo constituído pelo ciclo de 
Krebs e pela cadeia respiratória. 
 
10. Definir gliconeogênese, citar sua importância e local de ocorrência na célula; 
Consiste na formação de glicose através do piruvato, sendo utilizado como reserva 
energética para o organismo, o qual estoca essas moléculas de glicose para em casos de 
escassez utilizá-las. É uma via que ocorre em sua grande parte no citoplasma celular, 
entretanto possui algumas etapas que são encontradas na mitocôndria. 
 
11. Citar os principais precursores na síntese da glicose; 
Lactato, glicerol e outros aminoácido (Gliconeogênese) 
 
12. Definir glicogênese e glicogenólise e local onde ocorrem; 
A glicogênese consiste na formação do glicogênio a partir da glicose sendo uma via de 
caráter citoplasmático, enquanto a glicogenólise consiste na quebra do glicogênio para a 
formação de glicose, sendo também citoplasmática. 
 
13. Localizar no mapa metabólico as vias de síntese e degradação do glicogênio e os 
intermediários da glicogênese, citando o papel do UTP; 
O UDP atua de forma semelhante à o ATP, sendo importante no fornecimento de energia 
para que a síntese de glicogênio a partir da glicose, processo denominado glicogênese, 
ocorra. Entre a glicogênese, são formados a partir da 6 fosfoglicose, originada da glicose, a 
1 fosfoglicose, seguida do UDP glicose que por sua vez possibilita a formação do amido e 
do glicogênio. 
 
14. Citar as principais enzimas envolvidas no metabolismo do glicogênio; 
A enzima UDP glicose pirofosforilase atua na glicogênese, transformando a glicose 1 
fosfato em UDP glicose, bem como a enzima de ramificação, amilo transglicosilase, a qual 
atua originando as ramificações da molécula de glicogênio. Na glicogenólise, tem-se a 
atuação das enzimas glicogênio fosforilase, enzima de desrramificação do glicogênio e 
fosfoglicomutase. 
 
15. Definir via das pentoses fosfato, citar a sua importância biológica e local onde ocorre 
Consiste em uma via citoplasmática alternativa onde ocorre a oxidação da glicose e a 
formação de ribose 5 fosfato, percursor de nucleotídeos, bem como de NADPH, doador de 
H+ em reações de síntese, garantindo a proteção frente a radicais livres, uma vez que 
estes ocasionam o envelhecimento, casos de câncer, entre outros. Divide-se em fase 
oxidativa e não oxidativa, sendo essa última, responsável pela formação de açucares com 
número variado de carbonos. 
 
DIABETES TIPO I – Pâncreas não é capaz de produzir insulina, assim, a glicose não consegue 
adentrar a célula, o que ocasiona um aumento dessa no sangue, o qual chamamos de 
hiperglicemia. 
DIABETES TIPO II – Insulina não constitui uma interação efetiva com o receptor, impedindo a 
entrada de glicose na célula e desencadeando o acúmulo dessa no sangue (hiperglicemia). 
 
HEXOQUINASE – Inibida por seu produto, ou seja, glicose 6 fosfato. 
PPK – Inibida por ATP e citrato, estimulada por ADP. 
PIRUVATOQUINASE – Inibida por alanina, em jejum e estimulada por seu substrato. 
Em uma refeição rica em carboidratos promove a ativação dessas enzimas presentes nos três 
pontos de regulação da glicólise, enquanto o jejum ou a presença de diabetes as inibem. 
 
INSULINA – Ativa glicólise 
GLUCAGON – Inibe glicólise 
 
Tecidos tumorais apresentam uma velocidade de glicólise muito elevada se comparados a tecidos 
normais, assim é possível identificar esses casos utilizando-se de marcadores e captando-os 
através da tomografia de captação de prótons. Já para o tratamento, são utilizados inibidores da 
enzima hexoquinase, umavez que estes impossibilitam a quebra da glicose em 6 fosfoglicose e 
consequentemente na efetivação da glicólise. 
 
Os NAD’s reduzidos na glicólise, quando atribuídos a via aeróbica, são enviados por meio de 
lançadeiras até a cadeia respiratória, contando como saldo para a formação de ATP. 
 
Os impasses encontrados na gliconeogênese são as próprias reações irreversíveis encontradas 
no sentido da glicólise, assim, o organismo encontra meios de driblar essas privações. A primeira 
reação irreversível, encontrada entre piruvato e fosfoenopiruvato consegue ser revertida uma vez 
que o piruvato é destinado a mitocôndria e lá sofre a ação de uma enzima que o converte em 
oxaloacetato, reduzindo-se a malato e enviando novamente ao citoplasma, onde oxida 
novamente em oxaloacetato e é, por fim, convertido em fosfoenolpiruvato. A segunda reação é 
driblada ao se substituir a enzima PPK pela enzima frutose 1,6 bifosfatase, bem como a primeira 
reação irreversível também é resolvida ao se substituir a enzima hexoquinase pela glicose 6 
fosfatase. 
 
CICLO DE CORI – O músculo em exercício vigoroso realiza fermentação láctica, assim 
aumentando os níveis de lactato na corrente sanguínea, esse lactato, por sua vez, é enviado ao 
fígado, o qual promove uma nova rota da gliconeogênese que transforma essas moléculas em 
glicose e envia via corrente sanguínea para o músculo, assim perdurando até a fadiga. 
 
RUMINANTES – Utilizam do proprionato, ácido graxo produzido por fermentação no rúmen como 
fonte de glicose, sendo esta absorvida no rúmen e levada ao fígado onde é convertido em succinil 
CoA, intermediário do ciclo de Krebs. 
GATOS – Adquirem mais glicose pela produção através de proteínas do que por meio de 
carboidratos, isso devido ao seu caráter de alimentação. 
 
FÍGADO – Altruísta 
MÚSCULO – Egoísta 
 
ENZIMA DE RAMIFICAÇÃO – Atua formando ramificações na cadeia de glicogênio originada na 
glicogênese. 
 
GLICOGÊNESE – Ativada pela insulina e por hipoglicemia 
GLICOGENÓLISE – Ativada pela adrenalina e pelo glucagon, bem como pela hiperglicemia