Carboidratos: Estrutura e Funções

Prévia do material em texto

09/04/2016
1
BIOQUÍMICA: ESTRUTURA DAS BIOMOLÉCULAS E 
METABOLISMO
Prof. Fernando Zanoni 
fzanoni@prof.ung.br
Carboidratos
Carboidratos
• Moléculas orgânicas mais abundantes na natureza
• (CH2O)n  hidratos de carbono
• Glicídeos ou açúcares
09/04/2016
2
Funções
• Fornecimento de energia
• Armazenamento de energia
• Componente da membrana celular
• Comunicação intracelular
• Parede celular
• Exoesqueleto de insetos
• Componente dos ácidos nucléicos
Monossacarídeos
• Carboidratos mais simples
• Monômeros para a síntese dos carboidratos mais complexos
• Classificados de acordo com o número de carbonos em sua estrutura
09/04/2016
3
Monossacarídeos
• 3 carbonos  trioses
• 4 carbonos  tetroses
• 5 carbonos  pentoses
• 6 carbonos  hexoses
• 7 carbonos  heptoses
• 9 carbonos  nonoses
Glicose Frutose
C6H12O6
Monossacarídeos
• Grupo funcional
Aldose (HC=O)
Cetose (C=O)
Glicose FrutoseGliceraldeído Diidroxiacetona
C6H12O6C3H6O3
09/04/2016
4
Ciclização dos monossacarídeos
• Fenômeno observado em > 99% dos monossacarídeos com 5 ou mais
carbonos
• Forma de anel
• Reação entre o grupo funcional e o grupo álcool no mesmo
carboidrato
Glicose Frutose
09/04/2016
5
Ciclização dos monossacarídeos
• Carbono anomérico
É o centro de assimetria da forma cíclica
Forma  (OH abaixo do plano do carbono anomérico)
Forma β (OH acima do plano do carbono anomérico)
C1 nas aldoses
C2 nas cetoses
-Glicose β-Glicose
09/04/2016
6
Ligações glicosídicas
• Ligação entre monossacarídeos
• Síntese de carboidratos mais complexos (polímeros)
• Reação catalisada por enzimas da família das glicosiltransferases
09/04/2016
7
Ligações glicosídicas
• Denominação das ligações
Número do carbono envolvido
Configuração do carbono anômero
• De forma geral, a ligação se dá entre o carbono anomérico de um
monossacarídeo com qualquer outro carbono do monossacarídeo
seguinte
C1 nas aldoses
C2 nas cetoses
Ligações glicosídicas
• Exemplos
 (1 4)
Os dois monossacarídeos tem configuração, estando ligados pelos carbonos 1 e 4
β (1  4)
Os dois monossacarídeos tem configuração β, estando ligados pelos carbonos 1 e
4
, β (1 6)
Os primeiro monossacarídeo tem configuração  e o segundo β, estando ligados pelos
carbonos 1 e 6
09/04/2016
8
Ligações glicosídicas
• Exemplos
 (1 4) β (2 6)
Os dois 
monossacarídeos tem 
configuração 
Os dois 
monossacarídeos tem 
configuração β
O primeiro 
monossacarídeo é uma 
aldose
O primeiro 
monossacarídeo é uma 
cetose
Dissacarídeos
• Carboidratos formados por 2 monossacarídeos
• Sacarose
• Lactose
• Maltose
Glicose Glicose Galactose Glicose
Glicose Frutose
,β (12)
β (14),β (14)
09/04/2016
9
Oligossacarídeos
• Carboidratos formados por poucos monossacarídeos
Dextrina (polímero de glicose, de baixo peso molecular)
Os dissacarídeos são oligossacarídeos
Polissacarídeos
• Carboidratos formados várias unidades de monossacarídeos
• Podem alcançar centenas de unidades e tem algo peso molecular
Glicogênio
Amido
Celulose
09/04/2016
10
Fibras alimentares
• Polissacarídeos que não são digeríveis pelos animais
Celulose
Lignina
Hemicelulose
Pectina
• Herbívoros têm mecanismos simbióticos (ajuda de microrganismos)
para digerir fibras
Ruminantes: rumem
Monogástricos (equinos): ceco
• Fibras solúveis X insolúveis
CELULOSE
GLICOGÊNIO
 (14)
 (16)
 (14)
09/04/2016
11
Digestão dos carboidratos
• De forma geral, a digestão dos carboidratos se dá em 3 etapas
distintas
Cavidade oral
-amilase salivar
Pancreática (no intestino delgado)
-amilase pancreática
Intestinal
Dissacaridases e oligossacaridases da mucosa intestinal
Digestão dos carboidratos
• Dissacaridases/Oligossacaridases da mucosa intestinal
Isomaltase
Maltase
Sacarase
Lactase
09/04/2016
12
Absorção dos monossacarídeos
• Duodeno e jejuno: principal sítio de absorção
• Proteínas transportadoras
SGLT-1 (Sodium-dependent GLucose Transporter-1)
Transporta glicose e galactose para dentro do enterócito; transporte concomitante de
sódio
GLUT-5 (GLUcose Transporter-5)
Transportador de frutose para dentro de enterócito
GLUT-2 (GLUcose Transporter-2)
Transportador de glicose, frutose e galactose do enterócito para a circulação sanguínea
Degradação anormal de dissacarídeos
• Deficiência hereditária de dissacaridases
Deficiência de lactase intolerância à lactose
Deficiência de isomaltase-sacarase  restrição de sacarose da dieta e
reposição enzimática
• Deficiência por doenças intestinais, má-nutrição e uso de fármacos
que danifiquem a mucosa intestinal
09/04/2016
13
Fisiopatologia da intolerância à lactose
Lactose
Glicose + Galactose
Lactase
Intestino Delgado Intestino Grosso
Lactose
CO2, CH4 H2O
Osmose
Distenção abdominal
Diarréia
Desidratação