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CARBOIDRATOS
O que é um acúcar invertido? 
É um ingrediente utilizado pela indústria alimentícia e consiste em um xarope quimicamente produzido a partir da hidrólise do açúcar comum (sacarose). É usado principalmente na fabricação de balas, doces e sorvetes, para evitar que o açúcar cristalize e dê ao produto final uma desagradável consistência arenosa. O termo invertido decorre de uma característica física da sacarose, que se altera durante o processo de hidrólise: a sacarose desvia a luz polarizada para a direita, ou seja, é uma molécula dextrógira (+). Após o processo de inversão, a glicose dextrógira (+) e a frutose levógira (-) resultantes, têm a propriedade conjunta de desviarem a luz para a esquerda, ou seja, o açúcar invertido é levógiro (-).
*Uma substância natural com caracterísitcas semelhantes ao açúcar invertido industrialmente produzido é o mel de abelhas. As abelhas secretam a enzima invertase, que transforma grande parte da sacarose contida no néctar proveniente dos vegetais em glicose e frutose.
O que são carboidratos?
São poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias que geram esses compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a formula geral Cn(H2O)n. Alguns carboidratos também contém nitrogênio, fósforo ou enxofre. São as biomoléculas mais abundantes na Terra.
Quais as funções dos carboidratos?
*Nutrição humana e animal
*Armazenamento de energia (amido e glicogênio)
*Informação genética: constituintes dos ácidos nucleicos - ribose e desoxirribose
*Elementos estruturais e protetores das células e tecidos, como a celulose (presente em parede celular de plantas e bactérias) e a quitina (presente no exoesqueleto de invertebrados).
*Reconhecimento celular e informação biológica, lubrificação de tecidos: Lubrificam as articulações e auxiliam o reconhecimento e a adesão intercelular.
Quais as classificações?
Monossacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos
*MONOSSACARÍDEOS: Açúcares simples, constituidos por uma única unidade poli-hidroxicetona ou poli-hidroxialdeído. São sólidos, incolores, cristalinos, solúveis em água (insolúveis em solventes apolares), apresentam sabor doce (maioria) e são redutores.
Fórmula geral Cn(H2O)n, onde n maior ou igual a 3.
Exemplo: glicose (apresenta o grupo funcional aldeído), frutose (apresenta o gp funcional cetona)
Classificação quanto à família: *Se o grupo funcional é aldeído, pertence a família aldose. Se for cetona, pertence a família cetose.
Classificação quanto ao nº de carbonos:
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ESTEREOISOMERIA
*Isômeros ou estereoisômeros: Apresentam a mesma fórmula química, mas diferem na posição da hidroxila (OH) em um ou mais C assimétricos (quirais).
-Número de isômeros= 2^n, onde n = número de C quirais.
*Enantiômeros: São isômeros que são imagem no espelho um do outro e os dois membros do par são designados um açúcar D e um açúcar L.
-Como diferenciar uma D-glicose de uma L- glicose? Por rotação óptica específica (D-glic: + 70°, L- glic: - 70°) ou por oxidação com enzima específica (D-glicose oxidase).
*Diastereoisômeros: São isômeros NÃO sobreponíveis.
Exemplo:
*Epímeros: São isômeros que diferem na posição da OH em APENAS um C quiral.
-CICLIZAÇÃO DE MONOSSOCARÍDEOS: Monosssacarídeos com 5 ou mais átomos de carbono ocorrem, em geral, na forma cíclica (em anel). A formação do anel ocorre em solução aquosa. A formação dessas estruturas em anel é resultado de uma reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas, para formar derivados chamados de hemiacetais (quando adicionados a uma aldose) ou hemicetais (quando adicionado a uma cetose). 
A reação com aprimeira molécula de álcool cria um centro quiral adicional (o carbono do carbonil). Como o álcool pode ser adicionado de duas maneiras diferentes, a reação pode produzir configurações estereoisoméricas alfa ou beta.
 (aldose)
 (cetose)
*Os acúcares formam estrutura em cadeira
*DERIVADOS MONOSSACARÍDICOS:
-Oxidação: A oxidação do C-1 da glicose produz ácido glicônico, utilizado na medicina como um contraíon inócuo para a administração de fármacos positiviacamente carregados ou íons.
A oxidação do C-6 da glicose forma o acido urônico.
A oxidação no C-1 e C-6 da glicose produz ácido aldárico. 
-Redução: D-glicose se transforma em D-glicitol.
-Fosforilação: D- glicose + ATP = D-glicose-6-fosfato + ADP. Os açúcares fosforilados são relativamente estáveis em pH neutro e têm carga negativa. 
-Aminação: adiciona-se amina.
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OLIGOSSACARÍDEOS: Formados por cadeias curtas de monossacarídeos. Os mais comuns são os dissacarídeos. Podem possuir de 2 a 20 unidades monossacarídicas unidas por ligações glicosídicas.
O que é ligação glicosídica? É a ligação entre a hidroxila (OH) do C anomérico de um monossacarídeo e um grupo OH qualquer do outro monossacarídeo.
A maltose (glicose + glicose) apresenta ligação alfa 1-4, pois a molécula de OH está para baixo. Além disso, é um AÇÚCAR REDUTOR pois há OH do C anomérico livre.
A lactose (glicose + galactose) apresenta ligação beta 1-4, pois a molécula de OH está para cima. Além disso, é um AÇÚCAR REDUTOR pois há OH do C anomérico livre.
A sacarose (glicose + frutose) apresenta ligações alfa e beta. do alfa 1 (glicose) para o beta 2( frutose). Não é um açúcar redutor pois a OH do carbono anomérico participa da ligação glicosídica.
A trealose (glicose + glicose) apresenta ligação alfa 1-1. Não é um açúcar redutor pois a OH do carbono anomérico participa da ligação glicosídica.
obs: Os açúcares permitem formar um maior número de variedades de tipos de unidades quando comparados ao aminoácidos.
*Comparação entre o número de possíveis peptídeos e oligossacarídeos formados por aminoácidos e açúcares:
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POLISSACARÍDEOS: Açúcares contendo mais de 20 unidades monossacarídicas. São a forma predominante dos carboidratos na nautreza. Se encontram amplamente distribuídos na natureza e possuem grande importância por desempenharem funções como: materiais estrturuais (nos vegetais: celulose; nos animais: quitina), substâncias de reserva (nos vegetais: amido, nos animais: glicogênio).
Podem ser: homopolissacarídeos (contém somente uma única espécie monomérica) ou heteropolissacarídeos (contém dois ou mais tipos diferentes).
EXEMPLOS DE HOMOPOILISSACARÍDEOS:
amido: polissacarídeo de armazenamento de energia. O amido contém dois típos de polímero de glicose: a amilose a amilopectina. A amilose consiste em cadeias longas, não ramificadas de resíduos D-glicose conectados por ligações alfa 1-4. Já a amilopectina é altamente ramificada. As ligações glicosídicas que unem os resíduos de glicose sucessivos nas cadeias de amilopectina são alfa 1-4 e nos pontos de ramificação são ligações alfa 1-6.
As ligações do tipo alfa 1-4 forçam a amilose a apresentar uma estrutura helicoidal e estreitamente compacta.
glicogênio: principal polissacarídeo de armazenamento de energia das células animais. Apresenta a mesma estrutura da amilopectina, com cadeia principal de D-glicose ligada em alfa 1-4 com pontos de ramificação em alfa 1-6;
Porém, o glicogênio é mais ramificado e compacto que o amido.
dextranas: polissacarídeos de bactérias e leveduras. Constituídas exclusivamente por unidades de D-glicose unidas por ligações alfa 1-6. Todos têm ramificações alfa 1-3. E alguns apresentam ramificações alfa 1-2 ou alfa 1-4.
celulose: substância fibrosa, resistente e insolúvel em água. É encontrada na parede celular de plantas e compreende a parte estrutural das folhas, caules, raízes e todas as porções amadeiradas do corpo da planta. É um homopolissacarídeo linear e não ramificado, os resíduos de glicose estão ligados por ligações beta 1-4.
organismos capazes de metabolizar a celulose: a maioriados animais vertebrados não consegue utilizar a celulose como uma fonte combustível pois eles carecem de uma enzima que hidrolise ligações (beta 1-4). Os cupins digerem a celulose (e, portanto, a madeira) prontamente, mas somente porque carregam no trato intestinal um microrganismo simbiótico, trichonympha, que secreta celulase, enzima que hidrolisa as ligações beta 1-4.
Existe uma exceção importante para a ausência de celulase nos vertebrados: Os animais ruminantes, tais como gado, ovelhas, cabras, carregam no rúmen microrganismos simbióticos que conseguem hidrolisar a celulose, permitindo que estes animais degradem a celulose das gramíneas maciais de sua dieta, mas não de plantas arbustivas.
quitina: É um homopolissacarídeo linear composto por resíduos de N-acetilglicosamina em ligações beta 1-4. A única diferença quimica em relação a celulose é a substituição de um grupo de hidroxila em C-2 por um grupo de amina acetilado. Não pode ser digerida por vertebrados. Possui papel estrutural, é o principal componente dos exoesqueletos.
EXEMPLOS DE HETEROPOLISSACARÍDEOS:
*galactanas
*fucanas
*peptídeoglicano: componente rígido das paredes celulares bacterianas. É o que diferencia bactérias Gram positivas e Gram negativas. É um heteropolímero de resíduos alternados de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico unidos por ligações beta 1-4.
*glicosaminoglicanos (GAGs): são heteropolissacarídeos da matriz extracelular dos tecidos de animais multicelulares.. Ajuda a manter as células unidas. São cadeias polissacarídicas, longas, não ramificadas, compostas por unidades dissacarídicas repetidas. Estas unidades dissacarídicas são formadas por uma N-acetilglicosamina ou N-acetilgalactosamina ligada a um ácido urônico.
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GLICOCONJUGADOS: Moléculas biologicamente ativas compostas de carboidrato (carreador da informação) covalentemente ligado a uma proteína ou lipídeo.
Funções:
comunicação celular (célula-celula e célula-matriz), migração celular durante o desenvolvimento, localização de organelas específicas, sinalização de proteínas para transporte, coagulação sanguínea, resposta imunológica e cicatrização de ferimentos.
Tipos: 
proteoglicanos, glicoproteínas e glicolipídeos.
-PROTEOGLICANOS: São macromoléculas da superfície celular ou da matriz extracelular nas quais uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos sulfatados estão covalentemente unidas a uma proteína de membrana ou a uma proteína secretada:
Podem ser: 
*Sindecanos: possuem um único domínio transmembrana e um domínio extra celular que liga entre 3 e 5 cadeias de heparan-sulfato e, em alguns casos, sulfato de condroitina.
*Glipicanos: são ligados à membrana por uma âncora lipídica, um derivado lipídeo de membrana fosfatidilinositol.
Biossíntese: reticulo endoplasmatico para aparelho de golgi.
FUNÇÕES:
ativação conformacional: uma mudança conformacional induzida na proteína antitrombina (AT) após sua ligação a um pentassacarídeo especifíco no dominio NS (sulfatado) permite a interação de AT com o fator Xa da coagulação sanguínea, impedindo a coagulação.
intensificação da interação proteína-proteína: a ligação de antitrombina (AT) e trombina a dois domínios NS adjacentes aproxima as duas proteínas e favorece a sua interação, o que inibe a coagulação sanguínea.
correceptor para ligantes extracelulares: ligação de moléculas de sinalização extracelulares ao heparan-sulfato, aumentando a concentração local dessas moléculas e facilitando a interação com os repectores na superfície celular. 
localização/concentração na superfície celular: os dominios NS interagem com diversas moleculas extracelulares solúveis, mantendo altas concentrações dessas moléculas na superfície celular.
proteoglicano na coagulação> A heparina estimula de um modo específico, a síntese de proteoglicano composto por heparan sulfato. Inibe a coagulação sanguínea, resulta em remoção instantanea da trombina do sangue.
AGREGADOS DE PROTEOGLICANOS
Agregan: Enorme supermolecular agragado de multiplos núcleos proteicos e moléculas de proteoglicanos. Interagem fortememente com o colágeno da matriz extracelular das cartilagens, contribuindo para o desenvolvimento, a resistência à tensão e a elasticidade deste tecido conjuntivo. Principal componente das cartilagens. O tamanho das cadeias de glicosaminoglicanos, os constituintes dos proteoglicanos, diminuem na osteoartrose.
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GLICOSILAÇÃO:
Processo enzimático de adição de açúcar por ligações glicosídicas a outras moléculas para gerar glicoconjugados ou carboidratos complexos.
*glicosiltransferases: Responsável pela transferência de resíduos específicos de açúcar. Catalisa as reações de transglicolização entre substrato aceptor e o açúcar receptor.
Relevantes para a saude pois participam de vários processos biologicos como adesão celular, ativação de receptores, sinal de tradução, entre outros.
*GLICOCÁLIX: revestimento formado por uma camada frouxa de moléculas glicídicas, lipídicas e proteicas entrelaçãdas, situadas externamente a membrana plasmatica de celulas animais e de microrganismos.
GLICOPROTEINAS: São conjugados carboidrato-proteína nos quais os glicanos são menores, ramificados e mais estruturalmente diversos do que os glicosaminoglicanos dos proteoglicanos. Podem ser do tipo O-ligadas ou N-ligadas.
*glicosilação de glicoproteinas se inicia no reticulo endoplasmático e ocorre a transformação no complexo de golgi.
ex: imuglobinas são glicoproteínas N-ligadas.
GLICOLIPIDEOS: São componentes do envelope celular com cadeias de oligossacarídeos expostas na superficie externa da celular. São conjugados de carboidrato-lipídeo ligados covalentemente. 
Tipos: 
*gangliosídeos: concentrados em grande quantidade nas células ganglionares do SNC, especialmente nas terminações nervosas. Constituem até 6% dos lipideos de membrana da substancia cinzenta do cerebro humano.
*glicoesfingolipideo(cerebrosideos): contém um unico residuo de açúcar ligado à uma ceramida
ex: galactose - membrana plasmatica das celulas em tecido neural / glicose - membrana plasmatica das celulas em geral.
*Lipopolissacarídeos são moleculas dominantes da superfice da membrana externa de bacterias gram-negativas. Determinante antigênico de muitos microrganismos.
GLICOLIPIDEOS E GLICOPORTEINAS *âncoras GPI: é um glicolipideo que se une de forma covalente à extremidade c-terminal de uma glicoproteina apos modificação pós-traducional no lume do RE.
obs: o sistema de grupos sanguineos ABO são determinados por antigenos glicidicos em poli-N-acetillactosamina.