carboidratos bioq. I

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CARBOIDRATOS
Biomoléculas mais abundantes da Terra
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Carboidratos – base da dieta humana
Oxidação dos Carboidratos – principal via metabólica fornecedora de energia na maioria das células não fotossintéticas
Polímeros insolúveis – funcionam como elementos estruturais e de proteção nas paredes celulares vegetais e bacterianas e nos tecidos conjuntivos de animais
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Lubrificantes das articulações esqueléticas e reconhecimento e coesão entre as células
Polímeros mais complexos de carboidratos (ligados a proteínas ou lipídeos) – sinais que determinam a localização ou destino metabólico destas moléculas híbridas GLICOCONJUGADOS
Poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas
(CH2O)n 
N/S/P
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Classificação dos carboidratos
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Três classes principais de carboidratos de acordo com o tamanho
Monossacarídeos – uma única unidade de poliidroxialdeído ou cetona (Glicose)
Oligossacarídeos( dissacarídeos) – cadeia curtas de unidades monossacarídicas, resíduos, unidos por ligações glicosídicas (Sacarose)
Polissacarídeos polímeros que contêm mais de 20 unidades monossacarídicas e podem ter de centenas a milhares de unidades (glicogênio, celulose)
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Aldeídos ou cetonas contendo um ou mais grupos hidroxila na molécula
MONOSSACARÍDEOS
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MONOSSACARÍDEOS
Compostos incolores, sólidos cristalinos, solúveis em água e insolúveis em solventes apolares
Sabor doce
Cadeia carbônica não-ramificada, onde os átomos de carbono estão ligados por ligações covalentes simples
Ligação dupla do C com O (CARBONILA)
Outros carbonos ligados a grupos OH
Aldose
cetose
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Aldoses
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Cetoses
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Isomeria Configuração absoluta
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Isomeria - enantiômeros 
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Isomeria – Epímeros
Açúcares que diferem apenas na configuração de um único átomo de carbono
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Ciclização de monossacarídeos
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Ciclização de monossacarídeos
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Formas cíclicas de monossacarídeos
Fórmulas de perspectiva de Haworth
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Conformação de monossacarídeos
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Conformação de monossacarídeos
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Monossacarídeos modificados
Ac. aldônicos
Lactonas
Ac. Urônicos
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 Açúcares fosforilados: (síntese e degradação metabólica)
Relativamente estáveis em pH neutro e possuem uma carga elétrica negativa
Impedir a difusão para fora da célula
A fosforilação ativa os açúcares para transformações subsequentes
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Açúcares redutores
Íons férrico (Fe 3+)
Cúprico (Cu 2+)
Reação de Fehling
Forma linear
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Formação da lig. glicosídica
Hidrolisada por ácidos mas resistente a bases
Lig. N-glicosil (protéinas /ac.nucléicos)
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Dissacarídeos comuns na natureza
Ponta redutora
Glicosídeos
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Polissacarídeos
Homopolissacarídeos
Não-ramificado
Ramificado
Heteropolissacarídeos
Dois monômeros
Não-ramificado
Múltiplos monômeros
Ramificado
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Glicanos
Identidade de suas unidades monossacarídicas;
Tipos de ligação que as unem;
Comprimento das cadeias e
No grau de ramificação das cadeias
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HOMOPOLISSACARÍDEOS
Armazenamento de monossacarídeos (amido/glicogênio)
Elementos estruturais (quitina/celulose)
HETEROPOLISSACARÍDEOS
Suporte extracelular nos organismos
Os polissacarídeos não têm massa definida como as proteínas devido aos diferentes mecanismos de montagem desses polímeros
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Amido e glicogênio são moléculas altamente hidratadas por que possuem muitos grupos OH expostos e capazes de formar pontes de H com a água
AMIDO
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Estrutura do amido 
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Glicogênio
Polissacarídeo de armazenamento nos animais;
Formado por unidades de glicose unidas por meio de ligações (α1→4) e (α1→6) nas ramificações;
Mais ramificado e mais compacto do que o amido;
Abundante em especial no fígado. Presente no músculo esquelético;
Associada à molécula estão as enzimas responsáveis pela sua síntese e degradação;
Tantos terminais redutores qntas ramificações e uma ponta redutora
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Por que não estocar glicose na forma monomérica?
Os hepatócitos armazenam glicogênio equivalente á concentração de 400mM de glicose
A concentração real do glicogênio (insolúvel e contribui pouco para a osmolaridade) é cerca de 0,01µM
Concentração celular externa de 5 mM
O glicogênio e o amido são hidrolisados por α-amilases presentes na saliva e nas secreções pancreáticas
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DEXTRANAS
Polissacarídeos existentes em bactérias e fungos constituídos por unidades de glicose unidas por ligações (α1→6) com ramificações (α1→3), (α1→2), (α1→4)
Placas bacterianas na superfície dos dentes;
Sephadex (cromatografia de exclusão molecular)
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CELULOSE
Fibrosa, resistente, e insolúvel em água
Homopolissacarídeo de D-glicose em ligação (β1→4) linear não-ramificado
A celulose não pode ser digerida 
Pela maioria dos animais, porque está ausente a enzima que hidrolisa a ligação (β1→4).
Térmitas, bactérias e fungos (produzem a celulase)
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Estrutura da celulose
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Comparação das estruturas 
amido e celulose
Celulose
 Unidades de glicose ligadas 14
Unidades de glicose 
ligadas 14
Amido
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Segmento da cadeia de quitina
homopolimero de N-acetyl-D-glicosamina 
em ligação β
Fibras distendidas
Não digerível por animais vertebrados
Componente principal do exoesqueleto duro
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Peptideoglicano – parede celular bacteriana
Sítio de clivagem
 da lisozima
Final redutor
Pentaglicina
“Cross-link”
Ácido N-acetil-murâmico (Mur2ac)
N-acetil-glicosamina (GlcNac)
Staphylococcus aureus
14
L-Ala
D-Glu
L-Lys
D-Ala
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Glicosaminoglicano
Dissacarídeo
No dissacarídeos 
por cadeia
Hialuronato
Condroitina
4-sulfato
Ceratan-sulfato
Glicosaminoglicanos 
Heteropolissacarídeos da Matriz Extracelular
Heteropolissacarídeos extracelulares 
 viscosidade, adesão e resistência à matriz extracelular
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Estrutura e função dos polissacarídeos
 
 
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