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21/10/2024 1 Carboidratos ICS 050 – Bioquímica I Profa. Elisângela Campos ADVERTÊNCIA “Os materiais (imagens, áudios e textos) veiculados nesta aula são protegidos por Direitos Autorais e de Imagem. Nenhuma parte desta vídeo-aula pode ser copiada , reproduzida, apresentada em público, transmitida, vendida, carregada, divulgada, distribuída, modificada ou tratada de nenhuma maneira sem o consentimento prévio por escrito do(a) docente e, mesmo com tal consentimento, a fonte e os direitos autorais e de imagem devem ser reconhecidos.” Altera, atualiza e consolida a legislação sobre direitos autorais e dá outras providências. Carboidratos Definição Carboidratos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias que geram esses compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a fórmula empírica (CH2O)n, mas alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou enxofre. Poli-hidroxiALDEÍDO Poli-hidroxiCETONA Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 C la ss ifi ca çã o Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos Monossacarídeos 1 2 3 4 5 6 21/10/2024 2 Carbono quiral MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. .........Em sua maioria as hexoses dos organismos vivos são isômeros D e todos os aminoácidos encontrados nas proteínas são exclusivamente isômeros L........... Por que???? Essa é uma questão interessante, mas ainda sem resposta!!!! A base para essa preferência inicial por um dos isômeros durante a evolução também é desconhecida. Assim, acredita-se que uma vez que um isômero tenha sido selecionado, é provável que as enzimas em evolução retenham a preferência por aquele estereoisômero. Alguns monossacarídeos ocorrem naturalmente na forma L Monossacarídeos • São sólidos hidrossolúveis, brancos, cristalinos e de sabor doce, como a glicose e a frutose. • Quimicamente, são poli-hidroxialdeídos (aldoses) ou poli-hidroxicetonas (cetoses). • São classificados pelo número de átomos de carbono (trioses, tetroses, pentoses, hexoses...) • Todos os monossacarídeos contêm pelo menos três átomos de carbono, sendo um deles o carbono carbonílico (-C=O-). Trioses D-gliceraldeído Di-hidroxiacetona MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. 7 8 9 10 11 12 21/10/2024 3 Gliceraldeído D-gliceraldeído L-gliceraldeído MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 2n = estereoisômeros Famílias dos monossacarídeos Famílias das aldoses MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. ALDOSES MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 13 14 15 16 17 18 21/10/2024 4 Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 Quando dois monossacarídeos isômeros diferem apenas na configuração de um carbono, eles são chamados de epímeros! Famílias das cetoses MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. CETOSES Pentoses com importância fisiológica Hexoses com importância fisiológica MURRAY, R.K. et al. Bioquímica Ilustrada de Harper. 29ª. ed. Artmed. 2014 CICLIZAÇÃO Monossacarídeos em soluções aquosas Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 19 20 21 22 23 24 21/10/2024 5 Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 Derivados de monossacarídeos Açúcares fosfatados Açúcares fosforilados • São estáveis em pH neutro e têm carga negativa. • A fosforilação intracelular de açúcares promove o confinamento do açúcar dentro da célula. • A fosforilação pode ativar açúcares para metabolização. 25 26 27 28 29 30 21/10/2024 6 Desoxiaçúcares Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 Aminoaçúcares Álcool-açúcares O oxigênio da carbonila do monossacarídeo original é reduzido, formando um poli-hidroxiálcool. Açúcares-ácidos C1 - ácido aldônico C6 - ácido aldurônico Açúcares-ácidos Ácido N-acetilneuramínico (ácido siálico) é um açúcar-ácido e também um aminoaçúcar! Açúcares redutores • Os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes como o íon cúprico (Cu2+ ). • O carbono do carbonila é oxidado a um grupo carboxil. • A glicose e outros açúcares capazes de reduzir o íon cúprico são chamados de açúcares redutores. 31 32 33 34 35 36 21/10/2024 7 Açúcares redutores A presença de açúcar redutor, foi por muitos anos utilizada para detectar e dosar níveis elevados de glicose em pessoas com diabetes melito! Oligossacarídeos Nelson, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. Ed. 2014 37 38 39 40 41 42 21/10/2024 8 H2O H2O fezes moles, inchaço, flatulência, dor abdominal Intestino delgado Intestino grosso https://healthnutritionblogbytito.com/2017/06/22/lactose-tolerant-vs-lactose-intolerance/ Tolerante à lactose Intolerante à lactose Dissacarídeos com importância fisiológica MURRAY, R.K. et al. Bioquímica Ilustrada de Harper. 29ª. ed. Artmed. 2014 Polissacarídeos (Glicanos) 43 44 45 46 47 48 21/10/2024 9 Homopolissacarídeos • contêm somente uma única espécie monomérica; • servem como formasde armazenamento (amido e glicogênio); • atuam como elementos estruturais em paredes celulares de plantas (celulose) e em exoesqueletos de animais (quitina). Heteropolissacarídeos • contêm dois ou mais tipos diferentes de monômeros; • fornecem suporte extracelular (peptidoglicano); • formam uma matriz extracelular e fornecem proteção, forma e suporte para células, tecidos e órgãos. MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. Homopolissacarídeos HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 5ª. Ed. Artmed. 2012. 49 50 51 52 53 54 21/10/2024 10 MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. Celulose x Celulase Os cupins digerem a celulose porque carregam no trato intestinal um microrganismo simbiótico, Trichonympha, que secreta celulase, enzima que hidrolisa as ligações (β1-4). A quitina é o principal componente dos exoesqueletos duros de espécies de artrópodes (insetos, lagostas e caranguejos). Heteropolissacarídeos Glicosaminoglicanos (Heteropolissacarídeos extracelulares) 55 56 57 58 59 60 21/10/2024 11 • Os glicosaminoglicanos são heteropolissacarídeos extracelulares (ácido urônico aminoaçúcar N-acetilado). • Grupos sulfatados conferem alta densidade de cargas negativas, gerando conformações estendidas. • Glicosaminoglicanos garantem à matriz extracelular viscosidade, adesão e resistência à compressão. Proteoglicosaminoglicanos (Glicosaminoglicanos e Proteínas) Proteoglicanos Os proteoglicanos são glicoconjugados nos quais um ou mais polissacarídeos grandes, chamados de glicosaminoglicanos sulfatados estão covalentemente ligados a uma proteína central. Fornecem pontos de adesão, reconhecimento e transferência de informação entre as células ou entre as células e a matriz extracelular. Glicoconjugados 61 62 63 64 65 66 21/10/2024 12 Glicoproteínas HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 5ª. Ed. Artmed. 2012. Glicolipídeos Resultam da ligação covalente das proteínas e dos lipídeos de membrana com oligossacarídeos; Os agregados de carboidratos (hidrofílicos) alteram a polaridade e a solubilidade das proteínas e lipídios; A densidade e negatividade elétrica das cadeias de oligossacarídeos protegem proteínas da ação de enzimas proteolíticas. Glicoproteínas eGlicolipídeos NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª. ed. 2014 SILVERTHORN, Dee Unglanub. Fisiologia Humana – Uma abordagem Integrada. 7ª. ed. 2017 REFERÊNCIAS MORAN, L.A. et al. Bioquímica. 5ª.ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil. 2014. HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 5ª. Ed. Artmed. 2012. 67 68 69 70 71 72