Resumo Carboidratos e Lipídeos

Prévia do material em texto

Carboidratos e Lipídeos
Água: devido a sua característica polar, por ter uma carga levemente positiva do hidrogênio e levemente negativa do oxigênio, a égua é capaz de fazer ligações com outros grupamentos ou substâncias polares e até mesmo com outras substâncias que são carregadas positivamente ou negativamente. Sendo assim, a água é importante para a homeostasia celular devido a essa característica.
Os íons inorgânicos também fazem parte da célula, porém em uma porcentagem menor. A célula apresenta 5% de íons inorgânicos, como magnésio, cálcio, cloreto, sódio, bicarbonato. Eles são importantes, pois facilitam o metabolismo celular. Existem várias reações enzimáticas que necessitam desses íons inorgânicos como cofatores, por exemplo, existem várias enzimas que para realizarem seus processos catalíticos necessitam desses íons. Então, mesmo em quantidades menores, a importância desses íons inorgânicos é grande.
Existem também na composição celular moléculas orgânicas que são importantes para a célula. Dentre essas biomoléculas, existem 4 principais que são os carboidratos, lipídeos, proteínas e ácidos nucleicos.
Carboidratos 
Os carboidratos são biomoléculas também chamadas de hidratos de carbono, glicídios ou açucares.
São importantes para a célula, pois são capazes de gerar energia e também são importantes estruturalmente, para darem estrutura, por exemplo, para células vegetais (com a celulose).
Os carboidratos possuem função lubrificante nas articulações do nosso organismo, portanto, são importantes no processo de lubrificação de articulações.
Importantes também no processo de adesão e reconhecimento celular. A presença de carboidratos nas membranas celulares é importante para que determinadas células de certos organismos localizem onde eles devem se ligar ou onde eles devem estar devido ao reconhecimento desses carboidratos na membrana celular.
Os carboidratos são subdivididos em 3 grandes classes:
- Monossacarídeos = formados por unidades monoméricas, ou seja, são os menores carboidratos que existem.
- Oligossacarídeos ou dissacarídeos = são formados pela união de poucos monossacarídeos ou estruturas monoméricas.
- Polissacarídeos = formados pela união de várias unidades monoméricas, formando, assim, os homopolissacarídeos ou heteropolissacarídeos.
Monossacarídeos: o menor monossacarídeo existente possui 3 carbonos em sua estrutura. Os monossacarídeos podem ser classificados em aldoses ou cetoses dependendo do grupo funcional presente na sua estrutura. A aldose possui o grupamento aldeído, enquanto que a cetose possui a cetona.
Chamamos de triose os monossacarídeos que possuem 3 carbonos. A menor aldose com 3 carbonos é o gliceraldeído e a menor cetose é a diidroxiacetona.
Os monossacarídeos podem ter mais que 3 carbonos. Os monossacarídeos que apresentam de 5 a mais carbonos são encontrados no nosso organismo na sua forma cíclica (não são encontrados na sua forma alifática ou aberta). Isto acontece porque na sua forma cíclica, os monossacarídeos são mais estáveis.
Quando um monossacarídeo, como a glicose, sofre ciclização (para ficar na forma cíclica), o carbono que é ligado ao oxigênio na estrutura da forma ciclizada é chamado de carbono anomérico. A glicose pode ser chamada de α-glicose ou β-glicose dependendo da posição da hidroxila. Se a hidroxila estiver deslocada para baixo é chamada de α-glicose, se estiver voltada para cima é chamada de β-glicose.
Todos os carboidratos que nós metabolizamos são chamados da série D. Existem carboidratos da série D, que são os dextrogiros (desviam a luz para a direita), e da série L, os levogiros (desviam a luz para a esquerda). Os seres humanos são metabolizam aqueles da série D. Ao contrário dos aminoácidos que os humanos são metabolizam da série L.
Todos os monossacarídeos são chamados de açucares redutores quando possuem a hidroxila do carbono anomérico livre, ou seja, quando a hidroxila consegue dar voltas ou fazer ciclos entre carbonos. Portanto, um carboidrato é considerado redutor quando a hidroxila está livre, não participando de nenhum tipo de ligação.
Oligossacarídeos ou dissacarídeos: para serem formados é necessária a realização de ligações entre as unidades monoméricas ou monossacarídeos através de ligações covalentes. Quando uma ligação covalente liga dois monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica. Portanto, ligação glicosídica é responsável por ligar dois monossacarídeos em um dissacarídeo ou oligossacarídeo.
A ligação glicosídica ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e outro carbono qualquer do outro monossacarídeo. Ocorre uma reação de desidratação, já que ocorre a liberação de uma molécula de água devido à ligação entre dois monossacarídeos.
O dissacarídeo é considerado redutor quando apresenta a hidroxila do carbono anomérico livre. Ele é redutor, ou seja, capaz de reduzir qualquer outra substância.
Existem oligossacarídeos considerados não-redutores. Sacarose é um oligossacarídeo não-redutor.
A ligação glicosídica entre açucares não-redutores é uma ligação mais forte, portanto, a quebra dessa ligação libera mais energia. Desse modo, é considerado um açúcar mais calorífero.
Polissacarídeos: formados por grandes quantidades de monossacarídeos. Existem dois tipos: os homopolissacarídeos e os heteropolissacarídeos. Homopolissacarídeos são formados pelo mesmo tipo de unidades monoméricas, já os heteropolissacarídeos são formados por diferentes tipos de monossacarídeos ligados.
Homopolissacarídeos:
- Amido = fonte de energia dos vegetais.
- Glicogênio = fonte de energia para os humanos, formado apenas por glicoses.
- Celulose = estrutura da parede celular de vegetais.
- Quitina = estrutura do exoesqueleto de insetos.
Heteropolissacarídeos:
- Peptideoglicanos = parede celular das bactérias. Dois monossacarídeos diferentes formam os peptideoglicanos 
Glicogênio: o fígado e o músculo (células musculares) são os locais de armazenamento de glicogênio. Quando precisamos de glicose, o glicogênio é quebrado e, então, são liberadas as moléculas de glicose. Glicogênio é formado por moléculas de glicose ligadas por ligação α1:4. Essas ligações α1:4 são chamadas assim porque a glicose é do tipo α e a ligação ocorre entre o carbono 1 ou anomérico de uma glicose e o carbono 4 de outra glicose. Glicogênio apresenta ramificações e não é linear. A ligação responsável por unir ramificações de glicogênios é a α1:6, é assim chamada pois a glicose é do tipo α e a ligação ocorre entre o carbono 1 ou anomérico de uma glicose e o carbono 6 de outra glicose.
Glicogênio-fosforilase: enzima responsável por liberar as moléculas de glicose quebrando as ligações glicosídicas do tipo α1:4. Portanto, o glicogênio-fosforilase só quebra ligações do tipo α1:4. Quando esta enzima encontra ligações do tipo α1:6, ela não quebra. Assim, entra em ação outra enzima chamada de enzima desrramificadora.
Enzima desrramificadora: enzima responsável por quebrar as ligações α1:6 presentes nas ramificações do glicogênio.
Desta maneira, para a quebra do glicogênio é necessário duas enzimas: glicogênio-fosforilase e enzima desrramificadora.
Peptideoglicanos: formam a parede celular de bactérias. Os peptideoglicanos são heteropolissacarídeos formados por dois tipos de monossacarídeos: N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico. Os dois tipos de monossacarídeos estão ligados entre si através de ligações do tipo β1:4, ou seja, são monossacarídeos do tipo β (a hidroxila do carbono anomérico está voltada para cima). As cadeias de monossacarídeos são ligadas entre si através de peptídeos, por meio de uma cadeia de aminoácidos, por isso o nome peptideoglicanos. O que pode variar de uma Gram + para uma Gram - é a sequência de aminoácidos. Uma bactéria se diferencia de outra devido a sequência de aminoácidos diferentes.
Penicilina age contra bactérias do tipo Gram + pois tem a capacidade de inibir a formação da parede celular. Esse antibiótico inibe a transpeptidação da parede celular de bactérias Gram +, devido a essa faltade proteção, as bactérias morrem.
As bactérias se tornam resistentes a um determinado antibióticos já que sofrem mutações e, consequentemente, troca na sequência de aminoácidos.
Enzima chamada lisozima (presente nas lágrimas) é responsável por quebrar ligações do tipo β1:4.
Carboidratos podem estar ligados/conjugados a outras estruturas, como proteínas ou lipídeos, podendo ser considerados proteoglicanos (associações de proteína com glicosaminoglicanos), glicoproteínas (associações de proteína com carboidratos, porém uma sequência menor de carboidratos) e glicolipídeos (associação de lipídeo com carboidratos).
Glicosaminoglicano: sequência muito grande de carboidratos. Devido a essa sequência muito grande de carboidratos, os glicosaminoglicanos possuem a capacidade reter água. Assim, os glicosaminoglicanos estão presentes na matriz extracelular com uma de suas funções sendo a de hidratar a matriz extracelular. Além disso, também possuem a função de sustentação da matriz extracelular, pois os proteoglicanos podem estar ligados a outras estruturas como o colágeno, fibroelastina...
Glicoproteínas: situados na membrana plasmática, eles são importantes para adesão e reconhecimento celular. Determinadas substâncias, bactérias, toxinas e linfócitos reconhecem a célula a qual devem se ligar através da glicoproteínas ou glicolipídeos.
Lectinas: são proteínas que se ligam com alta habilidade a determinados carboidratos. Lectinas são importantes para o reconhecimento celular. Elas servem como receptores para os oligossacarídeos de um hormônio, para que esse hormônio saiba em qual célula agir.
Selectinas: é um tipo de lectina. Selectinas são importantes para o reconhecimento e adesão de linfócitos T em tecidos inflamados. O linfócito T apresenta em sua membrana certas glicoproteínas que são ligantes para selectinas, assim, eles se deparam com as selectinas presentes na parede dos vasos sanguíneos e se ligam a elas. Por isso as selectinas são importantes no processo de rolagem dos linfócitos T, já que se ligam aos linfócitos T, diminuem sua velocidade e faz com que eles comecem a rolar pelo endotélio vascular. Quando os linfócitos encontram o pico de inflamação, a sua glicoproteína reconhece uma integrina e ocorre a passagem de linfócito T da corrente sanguínea para o tecido inflamado.
Bactéria Helycobacter pylori é uma das principais causas de úlcera. A lectina presente na bactéria interage com o polissacarídeo presente na mucosa gástrica, agindo, então, naquele local. Indivíduos com tipo sanguíneo O apresentam maior probabilidade de desenvolver úlcera devido a H. pylori, pois possuem oligossacarídeos do tipo E que são específicos para adesão desse tipo de selectina da bactéria.
Lipídeos
Os lipídeos não apresentam um grupo funcional que é semelhante para todos os tipos de lipídeos.
O que os caracterizam é que todos os lipídeos são insolúveis em água e em solventes orgânicos.
São classificados em:
- Lipídeos saponificáveis = possuem pelo menos uma molécula de ácido graxo.
- Lipídeos insaponificáveis = não possuem ácido graxo em sua estrutura.
Lipídeos Saponificáveis:
- Triacilglicerol = formados por 3 cadeias de ácidos graxos (podendo ser 3 saturados, 3 insaturados ou misturado) ligados a uma molécula de glicerol. Não são encontrados na membrana plasmática ou livres na corrente sanguínea; mas, sim, encontrados nos adipócitos, células responsáveis pelo armazenamento de triacilglicerol. Adipócitos não se multiplicam, mas crescem bastante para guardar grandes quantidades de TAG (por isso a pessoa engorda).
- Fosfolipídeos = encontrados na membrana plasmática. São formados por duas cadeias de ácidos graxos (sendo uma cadeia saturada e outra insaturada) e um grupamento fosfato ligados a uma molécula de glicerol. O grupamento fosfato está ligado a hidroxila do glicerol. Junto a esses grupamentos fosfatos podem estar ligados outros grupamentos. Portanto, na membrana plasmática existem diferentes tipos de fosfolipídeos.
- Fosfolipases = enzima atuante no processo de inflamação no nosso organismo. Quando temos uma inflamação é porque há a ativação de uma enzima fosfolipase, como a fosfolipase A2. A fosfolipase A2 é uma enzima responsável por quebrar fosfolipídeos. Quando ela degrada os fosfolipídeos, consequentemente, libera ácido aracdônico. O ácido aracdônico sofre ação de duas enzimas: a LOX (lipoxigenase) ou a COX (cicloxigenase) que irão gerar mediadores inflamatórios (componentes que produziram dor, febre e aumentam o número de macrófagos, neutrófilos que chegam). Portanto, os fosfolipídeos e fosfolipases são importantes para o processo inflamatório. Quando você toma um remédio anti-inflamatório ocorre a inibição da fosfolipase A2 ou da COX.
- Esfingolipídeos = formados por ácidos graxos ligados a um grupamento esfingozina e também a outros grupamentos diferentes. Dependendo do grupamento diferente ligado terá um esfingolipídeo diferente. Como a esfingomielina (esfingolipídeo com grupamento fosfoporina). Essa esfingomielina é um esfingolipídeo importante para a transmissão de impulsos nervosos pelos neurônios. Pacientes com Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) possuem dificuldade em sintetizar esfingomielina e, consequentemente, tem dificuldade em transmitir impulsos nervosos.
- Ceras = formados por um ácido graxo ligado a um álcool. Função é a proteção do organismo.
Lipídeos Insaponificáveis:
- Esteróides = Todo esteroide tem uma estrutura básica formada por um ciclopentanoperidrofenantreno (um ciclopentano). O que muda nos esteroides são os grupamentos presentes nesse ciclopentano.
- Principal esteroide no nosso organismo é o colesterol. Colesterol pode ser ingerido ou sintetizado no fígado. Ele é importante no nosso organismo, pois auxilia na síntese de sais biliares. Sais biliares são produzidos no fígado e depois vão para o intestino emulsificar gorduras para serem absorvidas pelo organismo. Para abaixar a quantidade de colesterol é necessário, por exemplo, eliminar sais biliares do organismo (com remédios ou outras substâncias), pois, assim, utilizará mais colesterol para a produção de sais biliares. Ao sintetizar sais biliares há uma redução na quantidade de colesterol no fígado, desse modo, o organismo aumenta o número de mediadores para o colesterol do sangue ir para o fígado, abaixando, consequentemente, o colesterol da corrente sanguínea. O colesterol também interfere nos hormônios sexuais e auxilia na síntese de vitamina D3 (vitamina D3 é um esteroide).
- Terpenos = produzidos principalmente nos vegetais, como o limão. Entre os terpenos mais conhecidos estão as vitaminas ADEK (vitaminas lipossolúveis). Vitamina A ativa os bastonetes visuais, portanto, atua na melhora da visão. Vitamina D2 é um terpeno ao contrário da D3 que é um esteroide. Vitamina E é antioxidante, ela impede a oxidação de lipídeos, inibe a peroxidação da membrana plasmática. Vitamina K auxilia no processo de coagulação sanguínea.
Lipoproteínas: não existe a circulação de lipídeos livres na corrente sanguínea. Eles são transportados por meio de proteínas, como os quilimicróns. Quilomicróns são responsáveis por transportar lipídeos exógenos (da alimentação) pelo nosso organismo. Devido a essa função estão presentes no nosso intestino. Existem outros, como:
- VLDL: Lipoproteína de Muito Baixa Densidade
- LDL: Glicoproteína de Baixa Densidade
O VLDL e LDL são considerados os colesteróis ruins, pois são responsáveis por transportar o colesterol do fígado para os tecidos (do coração, rins, vasos sanguíneos e outros)
- HDL: Glicoproteínas de Alta Densidade
HDL é considerado colesterol bom, pois retira os lipídios do tecido e leva-os para o fígado para ser metabolizado.