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CARBOIDRATOS DEFINIÇÃO: polimeros que são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas, ou substâncias que geram esses compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a fórmula empírica (CH2O) n . FUNÇÕES: ● Agem como elementos estruturais ● protetores nas paredes celulares bacterianas e vegetais ● lubrificantes de articulações ● auxiliam no reconhecimento e adesão celular ● glicoconjugados (glicoproteinas ou glicolipidios): sinalização intracelular ou destino metabolico CLASSIFICAÇÃO: monossacarídeos, dissacaraídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos 1) monossacarídeos: ○ açúcar mais simples ○ formados por aldoses ou cetoses com 2 ou mais (OH). ○ sólidos cristalinos e incolores ○ solúveis em água (por causa dos muitos OH na estrutura) ○ compostos de 3C a 7C ○ tem 1 ou + carbonos quirais i) vão determinar coisas importantes, como as formas isoméricas e os seus estereoisômeros (se serão D ou L rel. a ligação do OH ao carbono mais distante do C do C=O) ii) Forma D: Hidroxila do carbono de referência à Direita // Forma L: Hidroxila do carbono de referência à LEFT. iii) Esse estereoisomerismo é biologicamente importante porque as enzimas que agem sobre os açúcares são absolutamente estereoespecíficas. iv) Geralmente, uma molécula com n centros quirais pode ter 2 n estereoisômeros. ○ os que tem mais de 4C normalmente ciclizam. i) resultado de uma reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas para formar derivados chamados de hemiacetais . ii) O 1C se junta ao 5C ou 6C. O oxigênio da carbonila vira uma hidroxila. O 1C, antes como C=O, vira um “carbono anomérico” . iii) Construção do anel: Se um grupo hidroxila estiver à direita na projeção de Fisher, ele é colocado apontando para baixo (ou seja, abaixo do plano do anel) na perspectiva de Haworth; se ele estiver à esquerda na projeção de Fisher, é colocado apontando para cima (ou seja, acima do plano) na perspectiva de Haworth. iv) Os compostos com anéis de seis membros são chamados de piranoses , pois se assemelham ao composto em anel de seis membros pirano. v) A hidroxila no carbono anomérico pode apontar para cima ou para baixo. Quando a hidroxila anomérica de uma Dhexose estiver no mesmo lado do anel que o C6, a estrutura é, por definição, BETA; quando estiver do lado oposto do C6, a estrutura é ALFA. Os anômeros a e b da Dglicose se interconvertem em solução aquosa por um processo chamado de mutarrotação . (abrem a cadeia e fecham dnv em forma a ou b) ○ Açúcares redutores i) Os monossacarídios (açúcares) podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves, tais como os íons férrico (Fe3+) ou cúprico (Cu2+). O carbono do grupo carbonila é oxidado a carboxila. ii) Açúcares redutores apresentam extremidade da cadeia carbônica com carbonos não impedidos para reagirem, conhecidos como carbonos anoméricos , isto é, carbonos que não estão envolvidos em ligações glicosídicas , como por exemplo a maltose e a galactose. iii) A sacarose é um açúcar não redutor, mas a glicose e a frutose, produtos da degradação da sacarose, são redutores. A sacarose é um dissacarídeo composto pelos monossacarídeos da glicose e da frutose. Os açúcares redutores possuem grupos aldeídos e cetonas livres na cadeia e são chamados redutores por atuarem como agentes redutores,isto é, que sofrem oxidação. 2) dissacarídeos ○ 2 monossacarídeos unidos covalentemente por uma ligação Oglicosídica (formada pela reação entre grupos OH de dois monossacarídeos diferentes). ○ Exemplos: sacarose e maltose. ○ Composto resultante é chamado de glicosídeo. ○ Na descrição de dissacarídeos ou polissacarídeos, a extremidade de uma cadeia com um carbono anomérico livre (não envolvido em ligação glicosídica) normalmente é chamada de extremidade redutora. 3) polissacarídeos ○ compostos de 20 até milhares de monossacarídeos. ○ maioria dos carboidratos na natureza encontramse dessa forma. ○ diferem um dos outros no(a): identidade das unidades que os compõe, comprimento da cadeia, tipos de ligação unindo as unidades, grau de ramificação. ○ Podem ser classificados em homopolissacarídeos (repetição de 1 tipo de monossacarídeo) ou heteropolissacarídeo (diferentes unidades repetidas). principais homopolissacarídeos: AMIDO: ● maioria das células vegetais possui a capacidade de sintetizar ● contém dois tipos de polímero de glicose, amilose (cadeias longas e simples de Dglicose) e amilopectina (cadeias longas e ramificadas de Glicose). GLICOGÊNIO ● é mais ramificado (em média a cada 8 a 12 resíduos) e mais compacto do que o amido. ● presente no fígado e nos musculos esqueleticos ● seus grânulos são armazenados juntamente com enzimas responsáveis pela síntese e degradação do glicogênio.. ● armazenamento inativo da glicose. ● POR QUE NÃO ARMAZENAR A GLICOSE EM FORMA MONOMÉRICA? R.: a) concentração da glicose nor mamíferos é no maximo de 5mM. b) contribui par a osmolaridade >> ser guardada como uma estrutura apolar faz com que não haja tanto deslocamento de água para o citosol onde seria armazenada. CELULOSE ● substância fibrosa, resistente e insolúvel em água (encontrada na parede celular nas plantas) ● Polimero linear de ate 15 mil residuos de bDglicose unidos por lig glicosidicas ● CONFORMAÇÃO + ESTAVEL: aquela na qual cada cadeira gira 180º em relação aos vizinhos, o que gera uma cadeia reta e estendida ● maioria dos animais não consegue digerir pois não possuem a “celulase”, enzima que quebra as ligações B14 (lig que atribuem a estrutura fibrosa e fazem as ligações cruzadas). QUITINA ● A única diferença química em comparação com a celulose é a substituição de um grupo de hidroxila em C2 por um grupo de amina acetilado. ● polisscarídeo estrutural >> exoesqueleto ● 2º polisscarideo mais abundante na natureza principais heteropolissacarídeos ● são estruturais. ● formadores de camadas externas de bactérias e plantas. ● Os polímeros lineares encontramse lado a lado na parede celular, cruzadamente ligados por peptídeos curtos, cuja estrutura exata depende da espécie bacteriana. ● impedem o inchaço ea lise celular devidos à entrada osmótica de água. penicilina e lisozima : hidrolisam as ligações glicosídicas (b1 4) entre as cadeias principais. ÁGAR: ● mistura de heteropolissacarídeos sulfatados compostos por Dgalactose e um derivado de Lgalactose. ● A agarose (Mr 150.000) é o componente do ágar que possui menos grupamentos carregados (sulfatos, piruvatos) ● Sua propriedade singular de formar géis a torna útil nos laboratórios de bioquímica. MATRIZ EXTRACELULAR ● O espaço extracelular dos tecidos dos animais multicelulares é preenchido com um material semelhante a gel, a matriz extracelular (MEC), também chamada de substância fundamental. ● composta por uma rede entrelaçada de polissacarídeos e proteínas fibrosas, como colágenos, elastinas e fibronectinas fibrilares. ● Esses heteropolissacarídeos, os glicosaminoglicanos , formam uma família de polímeros lineares compostos por unidades de dissacarídeo repetidas. ● Os glicosaminoglicanos sulfatados são ligados a proteínas extracelulares para formarem proteoglicanos. 1. ácido hialurônico (hialuronana) ● contém resíduos alternados de ácido Dglicurônico e Nacetilglicosamina. ● ele forma soluções claras, altamente viscosas, que funcionam como lubrificantes no líquido sinovial das articulações e geram a consistência gelatinosa do humor vítreo nos olhos dos vertebrados (a palavra grega hyalos significa “vidro”; o ácido hialurônico pode ter aparência vítrea ou translúcida) ● componente da matriz extracelular de cartilagens e tendões, onde auxilia na esistência à tensão e elasticidade. OUTRAS GAGs: ● em geral são polímeros muito mais curtos, ● estão covalentemente ligados a proteínas específicas (proteoglicanos), ● e uma ou as duas unidades monoméricas são diferentes daquelas do ácido hialurônico 2. queratansulfatos ● o conteúdo de sulfato é variável. ● Estão presentes em cartilagens, ossos e várias estruturas córneas formadas por células mortas: chifres, cabelos, cascos, unhas e garras. 3. heparansulfato ● sintetizado por todas as células animais ● contém arranjos variados de açúcares sulfatados e não sulfatados ● segmentos sulfatados da cadeia permitem a interação com um grande número de proteínas. ● heparina é uma forma fracionada do heparansulfato, derivada principalmente ● de mastócitos (tipo de leucócito). Ela é um agente terapêutico utilizado para inibir a coagulação sanguínea por sua capacidade de se ligar à antitrombina, um inibidor de proteases. 4) glicoconjungados ○ normalmente utilizados para a transmissão de informação, “pelos”. FUNÇÕES: proteção, reconhecimento e adesão celular, migração celular, diferenciação celular coagulação celular (heparina) resposta imunologica (Igs e Ac) PROTEOGLICANOS ● principais componentes da ME. ● uma ou + cadeias de GAGs sulfatadas + proteina de membrana ou secretada. ○ sindecanos: no qual se ligam o heparansulfato e sulfatado de condroitina. ○ glipicanos: normalmente relacionado a lipideos. ● podem formar grandes agregados e fibras. ex.: lectinas: encontradas em todos os organismos. Proteínas que ligam carboidratos com alta especificidade. Podem reconhecer antigenos, celulacelula ou hormonios glicosilados. GLICOLIPIDEOS ● componentes da membrana plasmática nos quais a ponta hirofilica é um oligossacarídeo. ● Ex.: gangliosídeos glicolipidios de membrana + porção de açúcares que vão determinar o tipo sanguíneo (A, B ou AB) ou a ausência de açúcar (tipo O).
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