Bioq Geral Aula 7 Carboidratos

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Bioquímica Geral
Carboidratos
Professor Dr. Miguel Angel Aparicio Rodríguez
Introdução
• Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose.
• Ambos são polímeros do monômero glicose, diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados. 
• A glicose, oxidada em CO2 e H2O, é nossa fonte primária de energia.
• A celulose, o componente principal das paredes celulares (células vegetais) e de algodão e madeira, é um polímero cujos monômeros encontram-se no mesmo plano.
Processo de oxidação
A oxidação do açúcar fornece energia para a realização dos processos vitais dos organismos.
A oxidação (completa) fornece CO2 e H2O. 
Cada grama fornece aproximadamente 4 kcal, independente da fonte.
O oposto desta oxidação é o que ocorre na fotossíntese.
Principais funções dos carboidratos
Estrutura celular : peptídeosglicanos, proteoglicanos, quitina e celulose;
Reserva energética: glicose, amido, glicogênio.
Bloco elementar dos carboidratos
 Açúcar simples (monossacarídeos)
 Cadeia carbônica não ramificada
 Ligações C-C simples
 1 carbono ligado ao oxigênio através de dupla ligação (grupo carbonila)
Na extremidade: aldeído
Outra posição da cadeia: cetona
 A terminação do nome é “ose”…fructose, glucose, sacarose
Aldose
Cetose
Tipos de açucares simples
Aldose x Cetose
CARBOIDRATOS
DEFINIÇÃO
São poliidroxidaldeídos ou poliidroxi-cetonas
ou
Substâncias, que por hidrólise, fornecem esses compostos
Classificação dos carboidratos
Monossacarídeos: unidade funcional dos carboidratos; 
Oligossacarídeos: estrutura formada pela associação de 2 a 20 moléculas de monossacarídeos unidos formando uma só molécula;
Dissacarídeos (principal tipo de oligossacarídeo): formado por duas unidades de monossacarídeos.
Polissacarídeos: estrutura formada pela associação mais de vinte (20) unidades de monossacarídeos. 
Monossacarídeos
O nome genérico do monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos mais a terminação “ose”.
03 carbonos – trioses
04 carbonos – tetroses
05 carbonos – pentoses
06 carbonos – hexoses
07 carbonos – heptoses 
Estrutura dos carboidratos: Monossacarídeos
São opticamente ativas
Moléculas com N centros quirais
Estereoisômeros são divididos em dois grupos que diferem na configuração do centro quiral mais distante do grupo carbonila: D isômeros e L isômeros. Grande maioria das hexoses naturais são em configuração D
Ciclização de Monossacarídeos
Ciclização de monossacarídeos - Formação de Hemiacetais
CICLIZAÇÃO DE MONOSSACARÍDEOS
Monossacarídeos são agentes redutores
Mudança de cor – intensidade - espectrofotometria
Dissacarídeos
São combinações de açúcares simples que, por hidrólise, formam duas moléculas de monossacarídeos, iguais ou diferentes.
DISSACARÍDEO
COMPOSIÇÃO
FONTE
Maltose
Glicose + Glicose
Cereais
Sacarose
Glicose + Frutose
Cana-de-açúcar
Lactose
Glicose + Galactose
Leite
Ligação Glicosídica (maltose)
Ligação Glicosídica (maltose)
D-galactosidase ou lactase intestinal: comum a ausência em africanos e orientais - Intolerância à lactose
Um dos produtos da hidrólise do amido
Formado somente por plantas 
Fonte de armazenamento de energia presente na hemolinfa de insetos
POLISSACARÍDEO
FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio
Açúcar de reserva energética de animais e fungos
Amido
Açúcar de reserva energética de vegetais e algas
Celulose
Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas
Quitina
Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes
Ácido hialurônico
Função estrutural. Cimento celular em células animais
Homopolissacarídeos: forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina)
Heteropolissacarídeos: suporte extracelular em muitas formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias
Polissacarídeos ou glicanos
 
Amilose
Amilopectina
 
Cadeia reta, não ramificada, de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4.
Menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 
resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, e ligações α-1,6 a cada 24 ou 30 moléculas. 
Amilose: linear, ligações glicosídicas (14) 
Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas (14) 
e (16) a cada 24 a 30 resíduos
Gligogênio
Muito semelhante a amilopectina: ligações alfa-(1-4) e alfa-(1-6), no entanto a ligação alfa-(1-6) ocorre a cada 8 a 12 glicoses tornado-o mais ramificado que a amilopectina. 
A enzima glicogênio-fosforilase remove unidades de glicose do glicogênio (uma por vez) a partir do final não-redutor.
Celulose
É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. 
 
Apresenta cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão às plantas fibrosas sua força mecânica.
Os animais não possuem as enzimas celulases, que são encontradas em bactérias, incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos.
10.000 a 15.000 D-glicose cadeias lineares alinhadas lado a lado e estabilizadas por ligacões de H
intra- e intercadeias
Polissacarídeos – Quitina
• É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4).
• Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a ß-D-glicose, e na quitina o monômero é a N-acetil- ß-D-glicosamina.
• Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontos de H).
Principal componente do exoesqueleto de artrópodes: insetos, caranguejos, lagostas. 
Digestão: boca
A saliva contém uma enzima que hidrolisa o amido: a amilase salivar (ptialina), secretada pelas glândulas parótidas. 
A amilase salivar consegue hidrolisar apenas 3 a 5 % do total, pois age em um curto período de tempo, liberando dextrinas forma de maltose e isomaltose).
Glândula salivar -amilase
amilose glicose maltose maltotriose dextrina
amilopectina
dextrina limite α 
Digestão: estômago
A amilase salivar é rapidamente inativada em pH 4,0 ou mais baixo, de modo que a digestão do amido iniciada na boca, cessa rapidamente no meio ácido do estômago.
-amilase continua a digestão por até meia hora no interior do bolo alimentar
Digestão: intestino
Duodeno: A amilase pancreática é capaz de realizar à digestão completa do amido, transformando-o em maltose e dextrina.
Intestino Delgado: Temos a ação das dissacaridases ( enzimas que hidrolisam os dissacarídeos), que estão na borda das células intestinais.
-amilase e -amilase pancreática 
- Seqüência de aa diferentes - Propriedades catalíticas idênticas - Atuam em pH neutro ou alcalino 
 
Controle glicêmico