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Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Carboidratos Ou também chamados de Glicídeos Conceito Geral Também são chamados hidratos de carbono ou açúcares; São hidratos de carbono (carbonos ligados a H e OH), e suas principais funções biológicas são: Energia o ATP o Fotossíntese Estrutura o Parede celular – Bactérias e vegetais o Informação genética – Ribose e Desoxirribose o Corpo de crustáceos - Quitina Sinalização o Glicocálix – reconhecimento celular o Glicoproteínas – adesão celular o Resposta imune: adesão de leucócitos, ativação e sinalização das células B Classificação São divididos em duas categorias: Monossacarídeos OSES Não sofre hidrólise Aldoses o Aldeído -CHO o Carbono 1 o Gliceraldeído – mais simples: 3C Cetoses o Cetona =CO o Carbono 2 o Di-hidroxi-cetona – mais simples: 3C Glicosídeos OSÍDEOS Sofre hidrólise Oligossacarídeos o União de 2 até 20 monossacarídeos o Dissacarídeos União de 2 tipos diferentes de monossacarídeos. Ligação glicosídica o Geralmente associados a proteínas/lipídeos Glicoproteínas Glicolipídeos Polissacarídeos o Quando liberam MAIS de 20 oligossacarídeos. o Homopolissacarídeos 1 tipo de oligossacarídeo Lineares ou ramificados o Heteropolissacarídeos Mais de 1 tipo de oligossacarídeos Dois monômeros lineares ou múltiplos monômeros ramificados Hidrólise: Reação de decomposição ou alteração de uma substância pela água Fórmula geral: CnH2nOn Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Outras Aldoses: Monossacarídeos “OSES” Os açúcares mais simples; Não sofrem hidrólise; Aldoses: -CHO Composto mais simples é o gliceraldeído, uma triose o Deriva-se dele as demais aldoses; o Há carbono quiral. Glicose – é uma hexose, combustível para as células Cetoses: =OH Composto mais simples é a di-hidróxi-cetona o Não há carbono quiral; Frutose – é uma hexose, encontrada nas frutas em forma monosacarídica: ENÂNTIOMEROS É a presença de imagens especulares (objetos iguais que não se sobrepõem); Cetoses: +4C Aldoses: +3C Deve-se observar o carbono mais distante do grupo funcional para saber se é O ou L Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 As hexoses mais comuns são a glicose, a galactose e a manose representando as aldoses, e a frutose representando as cetoses. o A galactose é, depois da glicose, o monossacarídeo mais abundante. Aparece em dissacarídeos como a lactose do leite e em diversos polissacarídeos. o Todas essas estruturas são isômeras. O que as difere entre si é a posição dos substituintes. Monossacarídeos em solução aquosa: As estruturas dos monossacarídeos em solução aquosa estão ciclizadas na forma de um anel hemiacetal de 5 ou 6 vértices; Na forma linear (aberta), são apenas 0,02% Ciclização monossacarídica – Formação HEMIACETAL: Ocorre a partir de uma reação intermolecular nas hexoses, que causa o fechamento da estrutura e forma um novo centro de assimetria (Carbono Anômero). Este Carbono anômero possibilita a formação de isômeros de posição. ( e ) Em Aldoses a reação é no C1 (grupo funcional -CHO), e em Cetoses a reação é no C2 (grupo funcional =CO); Esses carbonos reagem com o CARBONO QUIRAL mais distante do grupo funcional (C4,C5 ou C6). Ao lado, a formação do -D-Glicose, que é AMIDO. A hidroxila (OH) está abaixo do C6, na posição TRANS. Enquanto ao lado, o -D-Glicose, é CELULOSE. A hidroxila (OH) está no mesmo plano do C6, na posição CIS. EPÍMEROS São esteroisômeros – mesma fórmula química; Ocorre na posição do OH em um carbono quiral/assimétrico (carbono com 4 ligantes diferentes) LEMBRE: TODO EPÍMERO É UM ESTEROISÔMERO. MAS NEM TODO ESTEROISÔMERO É UM EPÍMERO. Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Ciclização monossacarídica – Formação HEMICETAL: Semelhante ao hemiacetal, ocorre a partir de uma reação nas cetonas juntamente com um álcool formando, então, um hemicetal. Os carbonos envolvidos são o C2 (centro de assimetria e posteriormente carbono anômero), e o C5. Assim como na hemiacetal, também são formados isômeros: A -D-Frutose está em posição inversa ao C6, sendo então TRANS. A -D-Frutose está em posição paralela ao C6, sendo então CIS. Mutarrotação: É quando a estrutura cíclica β pode vir a ser α (e vice-versa). Isso ocorre com uma enzima específica que vai abrir a estrutura cíclica, deixar linear, fechar novamente e mudar a posição dos substituintes. QUAL A DIFERENÇA DO AMIDO E DA CELULOSE, SE AMBOS SÃO POLISSACARÍDEOS E SÃO FORMADOS PELO MESMO MONÔMERO (GLICOSE)? A diferença entre eles, é que a celulose é formada pelo monômero β-D-Glicose, sendo que as ligações glicosídicas β são mais difíceis de serem rompidas, tendo então função de estrutura, além disso, o organismo humano não possui a enzima para quebrar as estruturas de celulose. Já o amido é formado por α-D-Glicose, e as ligações glicosídicas α são mais fáceis de serem rompidas, tendo então função de reserva energética. Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Oligossacarídeos Oligo = pouco É formado na presença de 2 a 20 monossacarídeos. Geralmente associado a proteínas (glicoproteínas) e a lipídeos (glicolipídios). Se ligam covalentemente. Dissacarídeos: União de 2 monossacarídeos através de uma LIGAÇÃO GLICOSÍDICA o A ligação glicosídica ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e o outro carbono do monossacarídeo seguinte, através de suas hidroxilas e com a PERDA DE H2O. Na frutose (cetose) no carbono 2; Na glicose (aldose) no carbono 1; Se há a presença de um carbono anômero livre, dizemos que aquela estrutura possui PODER REDUTOR (poder reagir com “alguma coisa”); o Teste de Benedict – utiliza-se para saber se o carboidrato tem poder redutor (tom avermelhado); Alguns dissacarídeos: MALTOSE Glicose + Glicose (ligação 1,4) Enzima para degradar: maltase Derivada do broto de cevada PODER REDUTOR POSITIVO SACAROSE Glicose + Frutose (ligação 1,2) Açúcar de mesa; beterraba PODER REDUTOR NEGATIVO LACTOSE Glicose + Galactose (ligação 1,4) Enzima para degradar: lactase Açúcar do leite PODER REDUTOR POSITIVO CELOBIOSE Glicose + Galactose (ligação 1,4) Hidrólise da celulose PODER REDUTOR POSITIVO TREALOSE Glicose + Galactose (ligação 1,1) Hemolinfa de invertebrados (fluido que tem as mesmas funções que o sangue) PODER REDUTOR POSITIVO Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Glicoconjugados São oligossacarídeos ligados covalentemente a lipídeos ou proteínas. Glicoproteínas e Proteoglicanas: Cadeias Oligossacarídicas geralmente curtas: 2 a 20 açúcares (oses) Cadeias Oligossacarídicas maiores, mais longas. Altamente ramificadas Normalmente cadeias de polissacarídeos (Heteropolissacarídeos) Nãopossuem sequências repetidas (diferentes monômeros formam a cadeia Oligossacarídica) São lineares (não possuem ramificações) A maioria são proteínas de membrana, receptores de hormônios ou outras moléculas Possuem sequências dissacarídicas repetidas Encontradas no Glicocálix e nas proteínas receptoras. Na matriz extracelular, plasma e no interior das células. Encontrados na matriz extracelular Glicolipídeos: São formados por esfingosina esterificada + Ácido Graxo (Ceramida) + “X”; Se X = glicose: Glicocerebrosídeo; Se X = galactose: Galactocerebrosídeo; Se X = Cadeia Oligossacarídica: Gangliosídeo (GM1, GM2 ou GM3). Ligações Glicosídicas “O” ou “N”: Quem determina o tipo de ligação é o aminoácido que se liga a cadeia oligossacarídica. São elas: - Ligação O-Glicosídica (Quando o oxigênio participa da ligação. É a que mais ocorre.) - Ligação N-Glicosídica (mais comum em glicoproteínas. O Nitrogênio que se liga ao Oligossacarídeo). Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Polissacarídeos Também conhecidos como “glicosídeos” +20 oses ligadas; Podem ser: o Homopolissacarídeos (apenas 1 tipo de ose) o Heteropolissacarídeos (mais de 1 tipo de oses) Insolúveis em água; Funções: o Estrutural – LIGAÇÃO o Armazena energia – LIGAÇÃO Para absorção, a macromolécula deve ser quebrada em monossacarídeos (através da hidrólise); Homopolissacarídeos: Possuem apenas um tipo de monômero; Pode ser linear ou ramificado; Funções: o Estrutural: () Celulose Quitina o Reserva de energia: () Glicogênio Amido CELULOSE o Componente de parede celular; o Monômeros formadores: β Glicoses; o Ligações: β (1,4); o Polissacarídeo linear/grande; o Fibrosa, resistente e insolúvel em água; o Liga com pontes de hidrogênio (inter e intra cadeias;) QUITINA o Exoesqueleto de insetos e crustáceos; o Mais abundante na Biosfera; o Polissacarídeo linear; o Molécula base: n-acetil-glicosamina (é uma glicose aminada); o Ligações: β (1,4), do tipo O-Glicosídica. AMIDO o Polímero de Glicose; o Encontrado nos cloroplastos como grânulos insolúveis (em raízes, tubérculos e sementes de vegetais); o Monômeros: α-Glicose o Existem ramificações, sendo mais fácil de ser quebrado (facilita a hidrólise); Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 o Duas formas: α-Amilose: Resíduos de α-Glicose, ligações α(1,4); Forma helicoidal: A cada volta tem 6 resíduos de glicose; (para compactação – aumento do peso molecular) Tem pontes de Hidrogênio (para estabilidade). Amilopectina: Ligações linear α (1,4) e ramificada α (1,6); Ramificações entre 24 a 30 resíduos de glicose; Quando mais ramificado, mais fácil de serem quebradas; Enzima: maltase quebra o amido (ligações α(1,4)) Também possui forma helicoidal, e é mais pesada molecularmente que a Amilose; GLICOGÊNIO o Reserva ANIMAL de glicose; o Alto peso molecular; o -Glicose; o Ligações α (1,4); o Ramifica-se a cada 8-10 resíduos; o Armazena-se no fígado e no músculo; o Usada no tecido nervoso (células gliais); Heteropolissacarídeos: Dois ou mais tipos de monômeros (OSES); Pode ser linear ou ramificado; São também chamados de GLICOSAMINOGLICANAS (GAG’S) Unidade dissacarídica repetitiva, composta por: o 1 monômero N-acetil-galactosamina, ou N-acetil- glicosamina; o Ácido urônico Proveniente de reação de redução do C6 de aldoses; Encontrados em espaços extracelulares, matriz extracelular, tecido conjuntivo e cartilaginoso; Tem constituição gelatinosa e mucosa resultante de sua elasticidade e viscosidade; Quanto mais sulfatado, mais carga negativa. Funções principais: o Lubrificam articulações (ácido hialurônico) o Retenção de água (30% do peso corporal de água) Podem estar associados com proteínas fibrilares (colágeno, elastina, fibronectina e laminina); Os glicosaminoglicanos ligam-se com proteínas extracelulares para formar PROTEOGLICANOS (proteína extracelular + GAGS; retem líquido, carga muito negativa/sulfatada) Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Principais representantes: Ácido Hialurônico Principal representante e mais comum; Presente no líquido sinovial; Não possui sulfato; Utilizado para: Tratamentos de beleza Tratamento clínico da osteoartrite/artrose pelo efeito analgésico Extração de ácido araquidônico (crista de galos machos); Monômeros: Ácido glicurônico + N-aceitil-glicosamina; Ligação entre monômeros: β(1,4); Ligação entre as unidades dissacarídicas: β (1,3); Unidade dissacarídica: Hialuronato. Condroitinas 2 tipos: 4 sulfato e 6 sulfato; Existente em cartilagens, ligamentos e parede da aorta; Utilizada para tratamento de osteoartrite canina (estimula o colágeno); Monômeros: Ácido glicurônico + N-acetilgalactosamina 4s ou 6s; Ligação entre os monômeros: β(1,3); Ligação entre as unidades: β(1,4). Heparina Encontrada na parede de artérias. Produzida nos mastócitos, liberada no sangue; É anticoagulante e antitrombótica (reduz formação de coágulos fixos; trombos no interior dos vasos.) Muito sulfatada (negativa); NÃO É CONSTITUINTE DO TECIDO CONJUNTIVO; Monômeros: Ácido glicurônico sulfatado + glicosamina dissulfatada; Ligação entre os monômeros: α(1,4); Ligação entre as unidades dissacarídeas: α(1,4); A Vitamina C é essencial para a síntese de ácido hialurônico e condroitinas; Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2 Testes de detecção de glicídeos: 1) Reação de Molisch: Detectar a presença de glicosídeos na amostra. Quando positivo forma anel violácio. Resultados: o Positivo na glicose; o Positivo na sacarose; o Positivo no amido; o Negativo na glicina. 2) Reação de Seliwanoff: Diferenciar aldoses de cetoses. Cetoses Cor cereja; Glicose, frutose, sacarose, Maltose. 3) Reação de Benedict: Detecta a presença de açúcar redutor (1 carbono anômero livre); Resultados: o Positivo na glicose; o Positivo na frutose; o Negativo na Sacarose; o Positivo na maltose; o Negativo na água. 4) Reação de Barfoed: Diferenciar dissacarídeos de monossacarídeos. Da positivo para monossacarídeos (precipitam – reagem); Glicose, frutose, sacarose, lactose. 5) Teste de iodo (é absorvido): Determina a presença de amido; Fica mais roxo quando positivo; Resultados: o Água: Negativo; o Glicose: Negativo; o Amido: Positivo. Medicina Veterinária – 2016/2 Bioquímica I – Giovana Duzzo Gamaro Resumo por Heloísa Scheffer de Souza – ATMV 2021/2