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Prof. Antonio Petersen CARBOIDRATOS Imagens da internet INTRODUÇÃO Biomoléculas mais abundantes na natureza Principal fonte de obtenção de energia pelos organismos. Funções: Componentes estruturais das paredes celulares vegetais e bacterianas Exoesqueleto de artrópodos; Lubrificante de juntas esqueléticas; Participação nos fenômenos de reconhecimento e adesão celular. Reserva energética, como o amido e o glicogênio. PRINCIPAIS FUNÇÕES Grânulos de amido Grânulos de glicogênio Célula animal Célula vegetal Imagens – Lenhinger, 3º edição PRINCIPAIS FUNÇÕES Participação na Informação gênica, através dos ácidos nucléicos. Imagens – Lenhinger, 3º edição Estrutural: Celulose - parede celular de plantas e bactérias Quitina - exoesqueleto de invertebrados. Lenhinger, 3º edição PRINCIPAIS FUNÇÕES Imagem da internet PRINCIPAIS FUNÇÕES Reconhecimento celular e informação biológica, como nos casos dos carboidratos constituintes das glicoproteínas e dos proteoglicanos. Vírus Bactéria Linfócito Proteína da membrana plamática Cadeia de oligossacarídeo glicolipídeo p-selectina Toxina Lenhinger, 3º edição DEFINIÇÃO Carboidratos são compostos aldeídicos ou cetônicos com múltiplos grupamentos hidroxila. • Hidratos de carbono • (CH2O)n, onde n 3, mas também podem conter N, P ou S. Classificação: Monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Sachkaron = açúcar Aldeídos Cetonas hidroxilas cadeia não-ramificada ligações simples CARACTERÍSTICAS DOS MONOSSACARÍDEOS C C C H OH OH H O H H Gliceraldeído C C C H OH O H OHH H Dihidroxiacetona OHC HO C C OH H O H C H H CH OH C OH H H C C C C H O HO H H C C OH OH H OHH OH H H Glicose (aldose) Frutose (cetose) Centros Quirais Centros quirais – carbono assimétrico Número de estereoisômeros 2n Configuração absoluta Comparação com gliceraldeído Centro quiral mais distante do carbono da carbonila Numeração dos carbonos Espelho D-Gliceraldeído L-Gliceraldeído MONOSSACARÍDEOS: Classificação Por grupamento : Aldeído e Cetona O gliceraldeído e dihidroxicetona são os carboidratos mais simples. Gliceraldeído, uma aldotriose Diidroxiacetona, uma cetotriose • Nomenclatura • Número de carbonos: trioses (3C), tetroses (4C), pentoses (5C), hexoses (6C)… • D / L • Aldoses: nomes usuais • Cetoses: aldose + ul (xilose / xilulose) • Epímeros: diferem apenas pela configuração de um carbono assimétrico (que não o que determina a série) D-Gliceraldeído L-Gliceraldeído MONOSSACARÍDEOS H 4 D-Glicose D-Galactose O H C H O C C O H H O H C H H C H O H C O H H H H C H O C C O H H O H C H H O C H O H C O H H H 1 2 3 4 5 6 D-Manose O H C H O C C H O HO C H H C H O H C O H H H 1 2 3 5 6 Por número de carbonos - Aldoses MONOSSACARÍDEOS: Classificação e Nomenclatura MONOSSACARÍDEOS: Classificação e Nomenclatura Por número de carbonos - Cetoses • hemiacetais e hemicetais MONOSSACARÍDEOS: Formas Cíclicas OH4C HO 1C 2C OH H O H 3C H H 5CH OH 6C OH H H 5C 4C 3C 2C 1C OH 6CH2OH HH OH OH H H OH H O 5C 4C 3C 2C 1C O 6CH2OH HH OH OH H H OH H OH 5C 4C 3C 2C 1C O 6CH2OH HH OH OH H H OH OH H D-glicose -D-glicopiranose -D-glicopiranose MONOSSACARÍDEOS: Formas Cíclicas carbono anomérico (formas α ou β) piranoses e furanoses MONOSSACARÍDEOS: Formas Cíclicas Furanose ou Piranose -D-glicopiranose -D-glicofuranose OH O HOHC OH OH HOH2C OH O CH2OH HO OH OH Furano Pirano • Fórmulas Conformacionais • barco e cadeira • Agentes Redutores -D-glicopiranose MONOSSACARÍDEOS: Formas Cíclicas Os oligossacarídeos são formados pela união de duas ou mais unidades de áçúcares. Os mais comuns são os dissacarídeos. Os dissacarídeos são formados através de uma ligação do tipo O- glicosídica entre o grupo hidroxila de um açúcar e carbono anomérico do outro. • Ligação Glicosídica OLIGOSSACARÍDEOS Exemplos de dissacarídeos Sacarose Polímeros de carboidratos de alto peso molecular. Podem ser formados por apenas um tipo de unidade monossacarídica (homopolissacarídeos) ou por diferentes tipos de unidades monossacarídicas (heteropolissacarídeos). – Estrutura Homopolissacarídios Heteropolissacarídios Não ramificados Ramificados POLISSACARÍDEOS • Estrutura • Amido Amilose Amilopectina HOMOPOLISSACARÍDEOS • Estrutura tridimensional • Amido – Curvatura das ligações glicosídicas – estrutura helicoidal HOMOPOLISSACARÍDEOS HOMOPOLISSACARÍDEOS • Estrutura • Glicogênio • Celulose • Quitina O H OHH H O O CH2 1 23 4 5 H CH2HO OH O H H OH OH H H O O O H H OH OH H H O 6 6 41 1 HOCH2 41 1 HOCH2 HO O OH CH2 C H OH N O CH3 O O O CH3 N H C HOMOPOLISSACARÍDEOS • Heteropolissacarídios • Peptidoglicanas – parede celular bacteriana – Lisozima - Lágrimas – Penicilina - antibiótico • Glicosaminoglicanas – matriz extracelular – líquido sinovial – humor vítreo – cartilagem – moléculas longas, estendidas, polares. HETEROPOLISSACARÍDEOS HETEROPOLISSACARÍDEOS Estudo dirigido Imagem da internet 1. Defina carboidratos. 2. O que são monossacarídeos, dê exemplos? 3. O que é ligação glicosídica? Qual sua importância? 4. Diferencie monossacarídios de oligossacarídios e polissacaídeos. Dê exemplos de pelo menos dois de cada um desses tipos de carboidratos. 5. Quais os principais dissacarídeos presentes em nossa dieta e quais suas fontes? 6. Uma vez que o amido e a celulose são compostos formados por monômeros de glicose, qual a diferença estrutural e funcional entre eles?
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