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CARBOIDRATOS ESTRUTURA, CLASSIFICAÇÃO, FUNÇÃO E PROCESSOS Carboidratos: Estrutura, Classificação, Função e Processos Estrutura: Substâncias orgânicas compostas por C, H e O. Conhecidos como hidratos de carbono, glicídios e açúcares. Fórmula Geral: (CH2O)n, onde n ≥ 3. Cadeia carbônica não ramificada com grupo carbonila (C=O) e grupos hidroxila (OH). Poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas: grupo químico contendo aldeído ou cetona e múltiplas hidroxilas. Funções: Principais fontes alimentares de energia. Reserva de energia no organismo. Funções estruturais e metabólicas nos organismos vivos. Processos: Fornecem energia, convertida em ATP (50-60% das calorias diárias). Estrutural e protetora em parede celular, tecidos e membranas celulares. Reserva de energia em amido (vegetais) e glicogênio (animais). Atuam como lubrificantes, proporcionam coesão, e servem como sinalizadores celulares. Contribuem para a estrutura de ácidos nucleicos (DNA e RNA) com desoxirribose e ribose. Carboidratos: Estrutura, Classificação e Testes Classificação pelo Número de Átomos de Carbono (C): 3C: Trioses 4C: Tetroses 5C: Pentoses 6C: Hexoses 7C: Heptoses Monossacarídeos: Açúcares simples, unidades básicas dos carboidratos. Compostos por uma unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona, contendo de 3 a 9 átomos de C. Principal combustível energético das células. Relativamente pequenos, não sofrem hidrólise e são solúveis em água. Exemplos: glicose, frutose, galactose, ribose. Ciclização de Monossacarídeos: Monossacarídeos com 5 ou mais C se ciclizam em solução aquosa, formando estruturas de anéis. A ciclização ocorre pela reação de grupos alcoólicos com grupos carbonilas, formando hemiacetais ou hemicetais. Monossacarídeos são agentes redutores, causando a redução de outras espécies químicas reagentes. Testes para Açúcar Redutor: Método de Fehling: Redução completa dos íons Cu+1 do reagente de Fehling por açúcares redutores. Formação de precipitado vermelho de óxido cuproso. Teste de Benedict: Utiliza uma solução de sulfato cúprico em meio alcalino. Detecta a presença de açúcares redutores, como glicose, galactose, lactose, maltose. Reação de Barfoed: Solução fracamente ácida de CuSO4. Distingue mono- de dissacarídeo redutor pela velocidade de formação do precipitado vermelho-tijolo. Dissacarídeos: Resultam da união de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos por ligação O-glicosídica. Maltose: Obtida pela hidrólise do amido. União de 2 glicoses por ligação α (1→4). Possui poder redutor. Sacarose: Açúcar não redutor. Presente em plantas (cana). União de glicose com frutose por ligação α,β (1→2). Lactose: Açúcar redutor. Presente no leite. União de glicose com galactose por ligação β(1→4). Polissacarídeos: Carboidratos complexos, macromoléculas formadas por longas cadeias de monossacarídeos por ligações glicosídicas. São insolúveis em água, sem sabor doce e sem poder redutor. Duas funções biológicas principais: armazenamento de energia e elementos estruturais. Classificados como homopolissacarídeos (apenas um tipo de monossacarídeo) e heteropolissacarídeos (dois ou mais tipos de monossacarídeos). Amido: Reserva energética em plantas. Dois tipos: amilose e amilopectina. Glicogênio: Reserva energética em células animais. Estrutura mais ramificada que o amido. Armazenado no fígado e músculo esquelético. Celulose: Componente das paredes celulares em vegetais. Abundante na biosfera. Não digerida pelo homem, mas por bactérias ou protistas em herbívoros. Caracterização de Carboidratos: Métodos de Teste e Pesquisa Teste de Mollish: Utilizado para pesquisa de carboidratos em geral. Desidratação de monossacarídeos com ácidos concentrados. Formação de aldeído cíclico, resultando em furfural para cetoses e hidroxi-furfural para aldoses. Hidrólise de polissacarídeos em monossacarídeos, seguida de desidratação. Condensação com fenóis n-substituídos, gerando compostos coloridos. Testes para Açúcar Redutor: 2.1) Reagente de Benedict: O pH alcalino favorece a formação de enediol, que possui grande capacidade redutora. 2.2) Reação de Barfoed: Solução fracamente ácida (ácido acético) de CuSO4. Permite distinguir mono- de dissacarídeo redutor pela velocidade de formação do precipitado vermelho-tijolo. 2.3) Reagente de Fehling: Identifica aldose redutora. Pesquisa de Polissacarídeos: Nem todos os polissacarídeos, apesar de serem moléculas grandes, reagem com o iodo para formar complexos coloridos. A conformação molecular é crucial para que haja o "encaixe" do iodo. A celulose é um exemplo de polissacarídeo que não reage com o iodo, não apresentando coloração.