Carboidratos

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Carboidratos 
Molécula mais abundante, principal fonte das dietas.
Carboidratos são solúveis em agua 
Funções: principal fonte de energia e mais rápida, reserva energética, estrutural e protetora (paredes bacterianas), sinalização nas membranas.
São ligados covalentemente com lipídeos e proteínas e participam da sustentação da matriz extracelular (gel). 
Carboidratos= sacarídeos ou açucares, hidratos de carbono.
Formula geral: CnH2On
n-> maior ou igual a 2
Podem ter de 3 a aprox. 9 carbonos, todos ligados a OH
Carbono, hidrogênio e oxigênio, composição básica. Alguns diferem com P, N, S.
 Divididos em 2 grandes grupos:
· Poli-hidroxialdeídos: possuem OH, grupo funcional aldeído (extremidade molécula).
· Poli-hidroxicetonas: possuem OH, grupo funcional cetona.
Estrutura geral do carboidrato:
No mínimo 3 carbonos ligados a hidroxilas (OH), grupo aldeído ou grupo cetona. 
Divididos em classes: 
· Monossacarídeos: 1 Ex: Glicose (é uma aldose)
· Dissacarídeos: união de 2 monossacarídeos 
· Oligossacarídeos: de 2 a 20 Ex: Sacarose (glicose+frutose)
· Polissacarídeos: acima de 20 Ex: Molécula de Glicogênio
Ligação que une os carboidratos: ligação glicosídica 
Nomenclatura dos carboidratos: monossacarídeos (sufixo aldo/ceto+qnt. Carbonos+ose) Ex: Aldohexose
Assim como os aminoácidos, os carboidratos possuem carbonos quirais. O único aminoácido que não possui carbono quiral era a glicina e o único carboidrato que não possui o centro quiral é a dihidroxicetona. 
Do ponto de vista biológico é importante o carboidrato possuir centros quirais pois quer dizer que ele é um estereoisomero. A quantidade é definida através do 2 elevado a n (n=n° carbonos quirais). 
Todos os aminoácidos, na síntese proteica, são formados por estereoisomeros L aminoácidos, nos carboidratos é ao contrario, na ligação glicosídica a maioria é formado pelos D carboidratos. 
Como identificar os L e D nos carboidratos? Através do grupamento OH. Quando o grupo funcional tiver do lado direito (D-gliceralaldeido), lado esquerdo (L-gliceraldeido).
E quando o carboidrato possuir várias hidroxilas, como identifica? Analisa a hidroxila que possuir maior distancia do grupo carbonil, que esta ligada ao carbono QUIRAL mais distante. Pega o carbono quiral mais distante do grupo carbonil (C=O) e analisa a hidroxila, se esta do lado direito ou esquerdo. 
Maneiras de representar os estereoisomeros: perspectivas-cunhas solidas (projetadas pra frente) e descontinuas (projetadas para dentro, para longe do leitor).
Forma de Fischer
Forma de ... ball
Os carboidratos de maior importância biologia possuem de 5 a 6 carbonos
Epímeros: as moléculas são epímeras quando possuírem a mesma composição molecular e diferirem na posição de UMA hidroxila APENAS. Ex: manose e glicose, D-glicose e D-galactose.
Ciclização dos carboidratos: acontece em nível de solução aquosa. Em solução aquosa não estão na forma linear (posição de Fisher), estão na forma cíclica (posição de Haworth). Como ocorre? É uma reação intramolecular, os grupos reativos dos carboidratos é o grupo carbonil (C=O) (altamente reativo). A hidroxila (álcool) ligado ao carbono quiral mais distante do grupo funcional vai atacar/reagir o carbono. Antes vai acontecer uma rotação entre o carbono 4 e o 5, se contorce para a OH se aproximar do grupo carbonil (reativo). Essa hidroxila reage ao grupo para formar a ciclização. Se atacar por cima (alfa), por baixo (beta). Oxigênio da hidroxila ataca o grupo carbonil, se liga nela, rompe ligação e o oxigênio é protonado, formando a molécula piranose. 
Se for uma Cetose: anel furano
Se for uma Aldose: anel pirano
Se a OH estiver direcionada para baixo (anômero alfa), se estiver direcionada pra cima (beta).
Processo multareacional: ora a molécula esta na forma alfa (36%), ora beta (66%), ora linear (1%) -> em solução aquosa. 
Na forma cíclica os carboidratos estão mais estáveis, em solução aquosa.
Ciclização: Reação entre aldeído + álcool ou cetona + álcool 
Apenas 1% esta na forma linear, os outros 99% está na forma cíclica. 
Existe um carbono que tem que saber identificar: carbono anomérico! É o carbono do grupo carbonil. Como identifica? É o carbono ligado a 2 átomos de oxigênio. Só existe um carbono na forma cíclica. É ele que participa das ligações glicosídicas, com a hidroxila de outro carboidrato. 
Álcool+aldeído: forma n acetal, se esse composto reagir novamente com álcool, forma acetal. 
Cetona+agua: forma n cetal, se esse composto reagir com álcool forma cetal. 
Como transforma a projeção de Fischer para de Haworth? 
· Se na posição de Fischer a OH estiver do lado esquerdo, na posição de Haworth coloca a OH voltada para cima! Ou seja, acima do plano do anel e vice-versa. Se tiver do lado direito, coloca para baixo!
É importante identificar a forma anomerica alfa e beta em qualquer carboidrato. Como identifica a alfa?
· A OH do carbono anomérico esta do lado oposto do grupo terminal CH2H, ligação alfa (para baixo).
· Se estiver do mesmo lado do grupo terminal, vai ser ligação beta (para cima).
Ligação glicosídica
Ex de dissacarídeos + importante: maltose
Carbono anomérico de um carboidrato se liga a uma hidroxila de outro carboidrato, eliminando molécula de agua -> ligação glicosídica. 
As ligações glicosídicas podem ser hidrolisadas, rompidas, fervorando em solução ácida, o que o faz retornar a monossacarídeo. Elas resistem em meio básico. 
Açúcar redutor: exemplo de um é a maltose, os monossacarídeos também. Analisa-se se o carbono anomérico esta livre ou não, participou ou não da ligação glicosídica. Se ele estiver livre (o carbono anomérico), quer dizer que ele é o açúcar redutor. Outro exemplo de açúcar redutor é a lactose (galactose+glicose). 
A lactose é um açúcar redutor, pois o carbono anomérico está livre para oxidação. Formado por uma ligação glicosídica beta-1,4. 
A sacarose (glicose+frutose), portanto, não é um açúcar redutor, pois o carbono anomérico não está livre para reagir. Os dois participaram da reação glicosídica, não existindo carbono anomérico livre para oxidação. 
Trianose (adoçante): aspartano. Formada por duas glicoses alfa-D (lados opostos). Ela não é um açúcar redutor, pois não possui carbonos anomérico livres, eles participaram da reação glicosídica. 
Polissacarídeos
Mais abundantes na natureza
Divididos em 2 grupos:
· homo: quando tem resíduos de apenas um monossacarídeo, pode ser ramificada ou não ramificada. – armazenamento e estrutural
· hetero: + de 1 tipos de monossacarídeo, linear ou ramificada – sinalização 
Principal função do carboidrato no organismo: fonte de energia, função estrutural (células vegetais e animais), muitos polissacarídeos tem função na matriz extracelular (gel que reveste a célula é formado por polissacarídeos), sinalização, transporte. Os carboidratos vêm ligados a proteínas e lipídios. 
Classificação quanto à função:
Amido e glicogênio – função de armazenamento/energética (vegetais e animais): HOMO
Amido é formado somente por moléculas de glicose, é dividido em 2 homo polissacarídeos: amilose (ligações alfa-1,4, não ramificada) e amilopectina (ramificada)
Existem 100 tipos de glicoses na amilose. A estrutural tridimensional dela é a forma de hélice, estabilizada por ligações de H. 
A hidrolise do amido é através da mastigação, que é muito rápido, mas a enzima rompe essas ligações alfa-1,4, a enzima alfa amilase salivar, ela degrada as ligações. No estomago ela perde sua função, dando lugar a alfa 1,4 pancreatica. Ela rompe as ligações para liberar as glicoses. 
Já a amilopectina é uma versão ramificada, é um polímero de glicose. Na cadeia linear é alfa-1,4 as ligações, na ramificação é alfa-1,6.
300 a 6mil formam a amilopectina (moleculas de glicose)
Glicogênio – função energética
Presente no fígado e no musculo principalmente
Altamente ramificada, mais que a amilopectina e muito compacta. 
Momentos de necessidade, jejum prolongado, esforço físico exuberante, fígado libera essa glicose. Libera da extremidade ao mesmo tempo. Se o glicogênio fosse uma molécula linear, liberaria só uma por vez, não supririaa necessidade energética, por isso tem que ser altamente ramificada. 
Celulose, quitina e polipeptideo glicanos – função estrutural.
Celulose e quitina – formada por um único polissacarídeo
Celulose- polímero de glicose, linear, não e ramificada. Difere nas ligações em relação à amilose, na celulose as ligações glicosídicas são beta-1,4. Compõe parede celular planta. As ligações betas dão resistência, rigidez, cadeias longas que possibilitam essa rigidez. “fibras ou fibrilas”. 
Por que não utilizamos a celulose como fonte de energia? Não conseguimos digeri-las. Não temos a enzima celulase que quebra a ligação beta-1,4. 
Quitina – presente na parede celular de artrópodes, segundo mais abundante depois da celulose. Homo, formado por um único acetil glicosamina, ligações beta-1,4, função estrutural. 
Peptideoglicanos – função estrutural e protetoras bactérias, carboidrato ligado a lipídeos, capsula que protegem dão proteção, rigidez, estrutura. Difere nas bactérias a composição do peptídeo.