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1 Resumo Resumo 2 Monossacarídeos e dissacarídeos Carboidratos (6) Estereoisomeria (8) Monossacarídeos (D-aldoses e D-cetoses) (9) Epímeros (11) Ciclização de monossacarídeos e conformação (12) Derivados de hexoses (15) Açúcares redutores (16) Ligação glicosídica (17) Exemplos de dissacarídeos (18) Hidrólise da ligação glicosídica (19) 3 Polissacarídeos Polissacarídeos (20) Homopolissacarídeos (amido, glicogênio, celulose e quitina) (21) Heteropolissacarídeos (peptídeoglicano, outros, fibras) (30) 1 Introdução Características gerais (4) Obesidade no Brasil (5) 2 Introdução Carboidratos 3 Introdução Características gerais São as biomoléculas mais abundantes da Terra; Fotossíntese: > 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O → celulose + produtos; Oxidação de carboidratos é a via central de obtenção de energia dos organismos não-fotossintetizantes; Também apresentam função estrutural (celulose em plantas) Funções diversas (determinam os grupos sanquíneos (A,B,O), tecido conectivo de animais, lubrificação das junções esqueléticas, etc); Complexos de carboidratos ligados covalentemente a proteínas ou lipídios podem atuar como sinalizadores intracelulares; A dieta do brasileiro é composta de alto nível de carboidratos 4FONTE: Instituto Brasileira de Geografia e Estatística (IBGE) Obesidade no Brasil 70 % O aumento da obesidade no Brasil é atribuído, entre outros fatores, ao aumento no consumo de carboidratos 5 Monossacarídeos e dissacarídeos Carboidratos São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas e seus derivados, ou substâncias que, por hidrólise fornecem esses compostos. Grupo funcional aldeído (aldose) Grupo funcional cetona (cetose) Obs.: Podem conter N, P ou S 6 Carboidratos monossacarídeo Dissacarídeo (2-20 = oligossacarídeo) Polissacarídeo (> 20) ribose, desoxirribose CARBOIDRATOS MAIS COMUNS oligossacarídeosmonossacarídeos polissacarídeos pentoses hexoses glicose, galactose, frutose manose dissacarídeos maltose, lactose, sacarose trealose amido, glicogênio, celulose quitina Monossacarídeos e dissacarídeos 7 Estereoisomeria Estereoisomeria: todos os monossacarídeos, exceto a diidroxicetona, contém um ou mais átomos de C assimétrico (quiral) e, assim, ocorrem em formas oticamente ativa Número de estereoisômeros (N) = 2n onde n = número de C quirais Monossacarídeos e dissacarídeos 8 Monossacarídeos D-aldoses Monossacarídeos e dissacarídeos 9 Monossacarídeos D-cetoses Monossacarídeos e dissacarídeos 10 Epímeros São isômeros que diferem na configuração de apenas um C assimétrico (quiral). Se a configuração se modifica apenas no C quiral mais distante da carbonila, são isômeros, mas não epímeros Monossacarídeos e dissacarídeos 11 Ciclização de monossacarídeos Monossacarídeos com 5 ou mais átomos de C ocorrem, em geral, na forma cíclica (em anel). A formação do anel ocorre em solução aquosa OH do C-1 para baixo = α OH do C-2 para cima = β (6 átomos de C) (36%) (64%) C anomérico Monossacarídeos e dissacarídeos 12 Ciclização de monossacarídeos Ciclização da frutose (5 átomos de C) pirano Anel piranose 6 átomos (5C + 1O) → Aldoses Anel furanose 5 átomos (4C + 1O) → Cetoses furano C anomérico Monossacarídeos e dissacarídeos 13 Monossacarídeos e dissacarídeos Ciclização de monossacarídeos Conformação do anel 14 Derivados de hexoses Monossacarídeos e dissacarídeos 15 Açúcares redutores Monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes brandos como íons cúpricos (Cu2+). O grupo carboxil (C=O) é oxidado a um grupo carboxila (COOH) Monossacarídeos e dissacarídeos 16 Ligação glicosídica É a ligação entre a hidroxila (OH) do C anomérico de um monossacarídeo e um grupo OH qualquer de outro monossacarídeo C anomérico livre = açúcar redutor Monossacarídeos e dissacarídeos 17 Exemplos de dissacarídeos Monossacarídeos e dissacarídeos 18 Hidrólise da ligação glicosídica 1- Química: ácida H2SO4 0,5 mol/L /5 horas / 100°C, ou TFA 2 mol/L /5 horas / 100°C 2- Enzimática: glicosidases Amido = amilase Celulose = celulase Lactose = lactase Monossacarídeos e dissacarídeos 19 Polissacarídeos Polissacarídeos 1 único tipo de monossacarídeo 2 ou mais tipos de monossacarídeos Linear LinearRamificado Ramificado HOMOPOLISSACARÍDEOS HETEROPOLISSACARÍDEOS 20 Homopolissacarídeos 1- Polissacarídeos de armazenamento 2- Polissacarídeos estruturais Amido (células de plantas) Glicogênio (células de animais) Celulose (células de plantas) Quitina (exoesqueleto) Polissacarídeos Grânulos de amido em um cloroplasto Grânulos de glicogênio em um hepatócito 21 Amido Amilopectina Polissacarídeos Amido = amilose + amilopectina = (D-glicose (α1→4) D-glicose)n 22 Amido Polissacarídeos Em sua conformação mais estável apresenta cadeia curva (A). As ligações do tipo (α1→4) forçam a amilose, a amilopectina e o glicogênio a assumirem uma estrutura helicoidal (B) e estreitamente compacta (A) (B) 23 Amido Polissacarídeos Amilose (linear) Amilopectina (ramificada) 24 Glicogênio 8-12 resíduos Mesma estrutura da amilopectina [cadeia principal de D-glicose ligada em (α1→4) com pontos de ramificação em (α1→6)], porém é mais ramificado. Polissacarídeos 25 Celulose (β1→4) (β1→4) Polissacarídeos Cadeia linear = (D-glicose β(1→4) D-glicose)n Fazem pontes de H entre si, por isso são insolúveis em água 26 Celulose Polissacarídeos A conformação mais estável é aquela na qual um monossacarídeo é rodado 180° relativamente ao monossacarídeo precedente, formando uma cadeia reta e estendida. Várias cadeias estendidas lado a lado podem formar uma rede estabilizada por pontes de H inter- e intracadeia 27 Quitina (β1→4) (β1→4) (β1→4) (N-acetil-glucosamina)n Polissacarídeos Cadeias lineares. Forma fibras estendidas similares à da celulose. Não é digerível por vertebrados 28 Heteropolissacarídeos Polissacarídeos Peptídeoglicano – parede celular bacteriana. É o que define bactérias Gram positivas e Gram negativas 29 Querido e lindo professor Rodolfo, não se esqueça de comentar sobre os GLICOSAMINOGLICANOS e como eles formam a matriz extracelular Heteropolissacarídeo - Estão presentes nos espaços extracelulares, como cartilagens, tendões, pele e parede dos vasos sanguíneos. 30 Conjungados Querido, lindo e descolado professor Rodolfo, não se esqueça de comentar sobre os GLICOCONJUGADOS e suas diferença: Proteoglicanos: +Glicanos –Proteinas Glicoproteínas: - Glicanos +Proteínas Lipoproteínas: -Glicanos e +Lipídeos 31 Outros heteropolissacarídeos importantes Polissacarídeos Alfarrobeira Alfarroba = manose:galactose (4:1) Planta nativa da Índia (Cyamopsis Tetragonolobus ou Cyamopsis Psoraloides) Goma guar = manose:galactose (2:1) Chocolate de alfarroba 32 Outros heteropolissacarídeos importantes Polissacarídeos Goma Karaya – extraída de exsudado de Sterculia urens e Cochlospermum gossypium Goma arábica – extraída de Acacia senegal Glucomanana – extraída de plantas orientais (Amorphophallus konjac - Konjac) Exercícios RIDÍCULOS • Marque a alternativa que contém apenas monossacarídeos. • a) Maltose e glicose. • b) Sacarose e frutose. • c) Glicose e galactose. • d) Lactose e glicose. • e) Frutose e lactose. 33 • Qual dos alimentos a seguir tem função basicamente energética?• a)cenoura • b) bife • c) mel • d) sal • e) batata 34 • O glicano formado por unidades de α glicose, usado como substancia de reserva energética de reserva animal é denominado: a) amido b) volutina c) colesterol d) Glicogênio e) ergosterol 35 • Quanto aos carboidratos, assinale a alternativa incorreta. • a) Os glicídios são classificados de acordo com o tamanho e a organização de sua molécula em três grupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. • b) Os polissacarídeos compõem um grupo de glicídios cujas moléculas não apresentam sabor adocicado, embora sejam formadas pela união de centenas ou mesmo milhares de monossacarídeos. • c) Os dissacarídeos são constituídos pela união de dois monossacarídeos, e seus representantes mais conhecidos são a celulose, a quitina e o glicogênio. • d) Os glicídios, além de terem função energética, ainda participam da estrutura dos ácidos nucleicos, tanto RNA quanto DNA. • e) A função do glicogênio para os animais é equivalente à do amido para as plantas. 36 • Assinale a alternativa correta: • a) A Quitina é um polissacarídeo formado por (N-acetilglicosamina), é encontrado nos invertebrados e sua função é estrutural. • b) Os carbonos quirais, incomuns na estrutura dos carboidratos, são importantes na diversificação da função dessas macromoléculas. • c) A ribose é uma importante Aldopentose, formada a partir da Eritrose, diretamente relacionada com a estrutura do dna. • d) O Gliceraldeido é a aldose mais simples, porém de grande importância por ser um dos elementos transitórios na respiração celular. • e) A ligação glicosídica acontece sempre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo com a hidroxila de outro sacarídeo. 37 • Exemplos de polissacarídio, dissacarídio, hexose e pentose, respectivamente: • a) ácido hialurônico, quitina, frutose e ribose. • b) amido, maltose, glicose e desoxirribose. • c) coniferina, lactose, maltose e desoxirribose. • d) amido, celulose, glicogênio e frutose. • e) celulose, sacarose, ribose e frutose. 38
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