aula2_CARBOIDRATOS_estr_e_funcao

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UFMT-CAMPUS SINOP
Bioquímica Geral/ICS
Curso: Medicina Veterinária
I sem./2011
Profa. Márcia R. Carvalho Oliveira
CONCEITO:
 Compostos aldeídicos ou cetônicos com múltiplas 
hidroxilas.
 Contém fundamentalmente C, O e H.
 Comumente chamados AÇÚCARES, HIDRATOS DE 
CARBONO e GLICÍDEOS.
 Estrutura básica → monossacarídeo.
 Fisiologicamente a GLICOSE é o monossacarídeo mais 
importante.
Fórmula geral: 
(CH2O)n
Duas trioses (aldose e cetose)
Monossacarídeos mais simples
FUNÇÕES:
Constituem a maior parte da matéria orgânica na terra devido às suas
múltiplas funções em todas as formas de vida:
Servem de reserva energética, alimento energético e intermediários
metabólicos:
GLICOGÊNIO: milhares de moléculas de glicose unidas entre si → maneira que
animais usam para depositar glicídio (carboidrato).
AMIDO: moléculas de glicose → forma que vegetais usam para depósito.
SACAROSE (cana, beterraba) e LACTOSE (leite) → estruturas intermediárias → c/
poucas unidades monossacarídicas.
As OSES RIBOSE e DESOXIRRIBOSE formam parte de arcabouço
estrutural do DNA e do RNA.
Importância fisiológica marcante→ Elementos estruturais nas PC de
bactérias e plantas e exoesqueletos de artrópodes.
Ligados a muitas proteínas e lipídeos.
Participantes importantes nos processos de reconhecimento célula-
célula.
Classes de carboidratos:
Monossacarídeos - poliidroxialdeído ou cetona (1 unidade do composto 
glicídico)
Oligossacarídeos - cadeias curtas de unidades de monossacarídeos( inclui 
os dissacarídeos)
Polissacarídeos - centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos
Sakkharon (do grego) = açúcar
CLASSIFICAÇÃO: tamanho 
MONOSSACARÍDEOS
• Uma só unidade de poliidroxialdeído ou -cetona;
• Unidades de construção de sacarídeos mais complexos - polissacarídeos.
Classificação:
a) De acordo com a posição da carbonila:
- aldoses: na extremidade da cadeia (ex.: 
gliceraldeído);
- cetoses: no interior da cadeia (ex.: diidroxicetona).
b) De acordo com o número de átomos de carbono:
3C – Trioses (aldotriose ou cetotriose);
4C – Tetrose (aldotetrose ou cetotetrose);
5C – Pentose (aldo ou cetopentose);
6C – Hexose (aldo ou cetoexose);
7C – Heptose (aldo ou cetoheptose).
D-Cetoses
Monossacarídeos mais comuns:
C* :
- carbono quiral ou centro quiral;
- quatro ligantes diferentes (C assimétrico);
- 2n estereoisômeros (n = nº centros quirais ou nº C*
ESTEREOISÔMEROS
Carbono quiral
Carbono quiral
CARBOIDRATOS: se dividem em 2 grupos:
Quando o C* mais distante da carbonila (C de referência):
1) mesma configuração do C* do D-gliceraldeído;
Isômero D;
2) mesma configuração do C* do L-gliceraldeído:
Isômero L.
D-gliceraldeído L-gliceraldeído
ESTEREOISÔMEROS
D-triose : com hidroxila para a
direita e L para a triose com a 
hidroxila para a esquerda.
ESTEREOISÔMEROS
V
D-Cetoses
ESTEREOISÔMEROS
Não possui 
C quiral
EPÍMEROS
Epímeros (diferença em um átomo de carbono)
CICLIZAÇÃO DOS MONOSSACARÍDEOS:
• Monossacarídeos com 5 ou mais C formam hemiacetais ou hemicetais;
• Formação de novo carbono assimétrico na carbonila através da reação com um 
álcool;
• Dois isômeros cíclicos: α e β;
• Forma furanosídica (anel de 5 elementos) e piranosídica (anel de 6 elementos). 
Fórmulas de Haworth:
Hemiacetal 
(aldose cíclica)
Hemicetal 
(cetose cíclica)
mutarrotação
Em soluções aquosas
Anômeros
Configuração:
OH à direita: (D) → para cima ou para
baixo do plano do anel.
OH à esquerda: (L)→ para cima ou para
baixo do plano do anel e sua hidroxila
pode assumir 2 formas:
Alfa (α): Quando ela fica para baixo do
plano do anel
Beta (β): Quando ela fica para cima do
plano do anel
O carbono onde ocorre a formação do hemi(a)cetal é
denominado "Carbono Anomérico" (o que
tem a função aldeído ou cetona) que se une a
hidroxila da mesma estrutura formando um anel
de 5 ou 6 lados.
a
CICLIZAÇÃO DAS ALDOSES
Forma de furanose → deriva do furano →
Ciclização entre a carbonila (C-1) e a hidroxila do C-4
α
Ciclização das cetoses:
 A D-frutose é comumente encontrada na forma de furanose;
Ocorre uma condensação entre a carbonila (C2) e C-5.
D-frutose
(forma de cadeia aberta)
α-D-frutouranose
β-D-frutofuranose
Forma óxido cuproso
(precipitado vermelho)
Reação de Fehling‘s
Peroxidase
AÇUCAR REDUTOR
Oxidação do carbono anomérico por agentes oxidantes – íon férrico 
(Fe3+) e cúprico (Cu2+).
Na forma hemiacetal (anel), o C-1 não pode ser oxidado.
Açúcares capazes de reduzir estes agentes oxidantes são chamados 
açúcares redutores.
Derivados dos
monossacarídeos
Ligação O-glicosídica
Hidrólise Condensação
Oses ligam-se a álcoois e aminas
por ligações glicosídicas:
Formação da maltose
Oses ligam-se a álcoois e aminas por
ligações glicosídicas:
Os glicosídeos podem ser formados
também pela ligação de um
carboidrato a uma estrutura não-
carboidrato (ex. proteína ou amida).
O carbono anômero de uma OSE
pode ser ligado ao átomo de
nitrogênio de uma amina/amida por
uma ligação N-glicosídica
(importante nas biomoléculas
centrais como nucleotídeos, DNA e
RNA.
Ligação N-glicosídica no ATP
 A digestão dos carboidratos tem o
objetivo de transformá-los em
monossacarídeos.
 Processo encerrado quando todas as
ligações glicosídicas dos carboidratos
forem hidrolisadas.
Sacarose → sacarose invertase →
glicose + frutose
Lactose → lactase (mamíferos) ou β-
galactosidase (bactérias) →
glicose + galactose
Maltose → maltase → glicose + glicose
DIGESTÃO POR HIDRÓLISE
Dissacarídios mais comuns
A sacarose é formada pelos vegetais, 
mas não pelos animais.
Não contém átomos anoméricos livres (é 
um açúcar não redutor).
Ocorre apenas no
leite
AÇÚCAR REDUTOR
Principal produto intermediário da
fotossíntese
Principal constituinte da hemolinfa
dos insetos
Homopolissacarídeos Heteropolissacarídeos
Não ramificada Ramificada
Dois tipos de 
monômeros
Múltiplos
monômeros
A maioria dos carboidratos encontrados na natureza ocorrem como polissacarídios de alto 
peso molecular.
Os polissacarídios são também chamados glicanos.
Diferem entre si:
 unidades monossacarídicas
 tipo de ligação entre os monossacarídios
 comprimento da cadeia
grau de ramificação da cadeia
Os polissacarídios de armazenamento mais importantes são:
 amido – nos vegetais
glicogênio – nos animais
São altamente hidratados e possuem grupos –OH expostos (formam pontes de H com a água)
O amido contém dois tipos de polímeros da glicose:
 Amilose – cadeia longa, não ramificada, ligadas em (1 4)
 Amilopectina – cadeia longa, ramificada, ligações principais (14) e (16) nas 
ramificações (a cada 24 a 30 resíduos)
O glicogênio também é um polímero de gicose com ligações (14) e (16) nas 
ramificações, mas é mais extensamente ramificado que a amilopectina (a cada 8 a 12 
resíduos)
Amido – células vegetais Glicogênio – células animais
Homopolissacarídeos
AMILOSE
Ponto de ramificação da amilopectina (α1→6)
Homopolissacarídeos
GLICOGÊNIO
É o polissacarídeo de reserva da célula animal
 Polímero bem grande e ramificado de radicais de glicose (maioria ligadas α-1,4,
as α -1,6 aparecem a cada 8 a 12 unidades). Ramificações servem para tornarem
suas unidades de OSES mais facilmente mobilizáveis.
Muito semelhante ao amido, possui um número bem maior de ligações α -(1,6),
o que confere um alto grau de ramificação à sua molécula → o intervalo que separa
as ramificações é maior na amilopectina que no glicogênio.
 Os vários pontos de ramificação constituem um importante impedimento a
formação de uma estrutura em hélice.
Homopolissacarídeos
Ramificações → 8 a 12 resíduosCELULOSE
• Polissacarídeo mais abundante na natureza;
• É uma substância fibrosa, resistente e insolúvel a H2O;
• Encontrado na parede celular dos vegetais, onde tem função estrutural;
• Fornece energia para microrganismos e animais (cupins, térmitas, ruminantes) que
apresentam no trato digestivo microrganismos que secretam a enzima celulase a qual
hidrolisa as ligações β(1→4);
• É formada por mais de 10.000 moléculas de β-glicose;
• Ligações β(1→4);
•Cadeia distendida (conformação em fibras).
Homopolissacarídeos
QUITINA
 Composto de unidades de N-acetil-D-glucosamina
 As unidades estão ligadas em (14).
Formam fibras como as da celulose.
Principal componente do exoesqueleto duro de
aproximadamente 1.000.000 de espécies de
artrópodes (insetos, lagostas e caranguejos);
Provavelmente, depois da celulose, é o
polissacarídeo mais abundante;
C2 amino acetilado
Homopolissacarídeos
Heteropolissacarídeos
Heteropolissacarídeos
GLICOSAMINOGLICANOS
 A matriz extracelular é composta de
glicosaminoglicanos.
 É composta por uma rede de polissacarídeos e
proteínas fibrosas interconectadas.
 Os glicosaminoglicanos são polímeros lineares
compostos por unidades repetitivas de dissacarídeos
 Tem a função de manter unidas as células de um tecido
e fornecer uma via porosa para difusão de nutrientes
oxigênio.
Ex. ácido hialurônico
GLICOLIPÍDEOS
 Lipídios também contêm cadeias de
oligossacarídios ligadas covalentemente
 Os lipopolissacarídios são os componentes
principais da membrana externa de bactérias gram-
negativas
 São o alvo primário dos anticorpos produzidos
pelo sistema imunológico em resposta à infecção
bacteriana
PROTEOGLICANOS
São macromoléculas presentes na
superfície das células ou da matriz
extracelular.
 Uma ou mais cadeias de
glicosaminoglicanos estão ligadas a uma
ptna de membrana ou a ser secretada.
 São omaior componente dos tec.
Conjutivos como as cartilagens.
GLICOPROTEÍNAS
 São proteínas ligadas covalentemente a um ou
vários oligossacarídeos.
oligossacarídios ligadas covalentemente
 São encontradas no lado externo da membrana
plasmática, na matriz extracelular e no sangue.
Também no Complexo de Golgi grânulos secretores e
nos lisossomos.
 São sítios específicos para reconheimento e
ligação com alta afinidade por outras ptns.
Ácido hialurônico: formam soluções altamente
viscosas e claras, as quais funcionam como
lubrificantes nos fluidos sinoviais das juntas e
conferem ao humor vítreo dos olhos dos
vertebrados sua consistência é de gelatina.
Glicoproteínas: tem um ou vários oligossacarídeos
ligados a covalentenmente a proteínas; são
encontradas no lado externo da membrana
plasmática, na matrix extracelular e no sangue.
Imunoglobulina G: é a principal classe de
moléculas de anticorpo e uma das proteínas mais
abundantes do soro sanguíneo. A porção Fc da
molécula contém carboidratos associados.
N-acetilglicosamina + D-glucurônico