Aula5 carboidratos

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Carboidratos:
Estrutura e propriedades
QBQ1151 – 2017
Aula 5
Carboidratos 
• Poli-hidroxi aldeídos ou poli-hidroxicetonas 
• A maioria possui a formula (CH2O)n
Funções
• Açúcar e amido→ Energia
• Estrutura e proteção nas paredes celulares de bactérias e plantas
• Reconhecimento e adesão entre as células
Carboidratos 
• Monossacarídeos→ açúcares simples apenas 1 poli-hidroxi aldeído 
ou poli-hidroxicetona →monômero. 
�Mais abundante na natureza D-glicose
�4 ou mais carbonos forma estruturas cíclicas
• Oligossacarídeos → cadeias pequenas contendo resíduos de 
monossacarídeos, ligados pela ligação glicosídica
� Mais abundantes são os dissacarídeos ex. sacarose →D-
Glicose + D-Frutose 
• Polissacarídeos → polímeros de açúcares contendo 20 ou mais 
unidades de monossacarídeos
� Podem ser lineares → celulose
� Ramificados → glicogênio
Monossacarídeos
� Aldeídos ou cetonas com 2 ou mais 
grupamentos hidroxila
� São sólidos cristalinos, sem cor 
� Solúveis em agua, insolúveis em 
solventes apolares
• Aldeído → chamado de aldose
• Cetona → chamado de cetose
• Monossacarideos mais simples são as trioses
Monossacarídeos
4 carbonos → tetrose
5 carbonos → pentose
6 carbonos → hexose
7 carbonos → heptose
Monossacarídeos são quirais
� Todos os monossacarídeos exceto a dihidroxicetona possuem centros 
assimétricos 
Isomeria ótica
Gliceraldeído possui 1 centro quiral→ 2 isômeros óticos ou enantiômeros
Imagem em um espelho
Monossacarídeos são quirais – Projeção de Fisher
Convenção 
Projeção de Fisher 
• ligações no plano horizontal projetam-
se para fora do plano do papel, em 
direção ao leitor
• ligações no plano vertical projetam-se 
para trás do plano do papel, se 
afastando do leitor
Fórmulas em perspectiva 
• ligações sólidas se projetam para o 
leitor,
• Ligações pontilhadas, se afastam do 
leitor.
Rotação no plano da luz polarizada
Dextrorrotatórias (do grego, dexter:direita) → sentido horário ( +)
Levorotatórias( laevus: esquerda → sentido anti-horário (-) 
Convenção de Fisher, 1891
Estereoisômero (+) do gliceraldeído → D-Gliceraldeído
Estereoisômero (-) do gliceraldeído → L-Gliceraldeído
Monossacarídeos - Projeção de Fisher – Isomeria D e L
n centros quirais→ 2n estereoisômeros
Gliceraldeído→ 21 = 2
Aldohexoses → 24 = 16 (8 D e 8 L isomeros)
Determinação D e L: 
2 grupos considerando-se o centro quiral
mais distante do carbono carbonílico
Se igual ao D-gliceraldeído→ D-açúcar
Ou seja quando o OH está a direita deste
carbono (como no gliceraldeído) e o carbono
carbonílico desenhado para cima, este açúcar
é um isômero D. 
1 1
centro quiralmais distante do carbono carbonílico
Serie D
Epímeros
Diferem na configuração ao redor de apenas 1 átomo de carbono
Os monossacarideos possuem estruturas ciclicas
Aldotetroses e todos os monossacarideos de 5 ou mais carbonos ocorrem
predominantemente como estruturas ciclicas
Os monossacarídeos
possuem estruturas cíclicas
Forma 2 estereoisômeros, α e β
O carbono carbonílico torna-se assimétrico, 
formando diastereoisômeros
• Carbono chamado de anomérico, 
• Par de diastereoisômeros anômeros
Os monossacarídeos possuem estruturas cíclicas
Forma 2 estereoisomeros, 
α→ OH substituinte do carbon anomérico (C1) está no anel do açúcar do lado
oposto do CH2OH do centro quiral que designa a configuração D ou L (C5 nas
hexoses)
β → OH substituinte do carbon anomérico (C1) ) está no anel do açúcar do mesmo
lado
..
..
Ciclização Intramolecular
Anomeria
Podem ter configuração α (-OH para baixo) ou β (-
OH para cima) em relação a CH2OH.
Mutarrotação
As formas α e β estão em equilíbrio, uma forma pode 
se converter na outra.
• Anéis de 6 membros são chamados de 
piranoses→ pirano
• Anéis de 5 membros sao chamados de 
furanoses→ furano
Piranoses e Furanoses
Fórmulas em perspectiva de Haworth
~ 0.02%
α-D-glicopiranose
38%
α-D-glicofuranose
< 0.5%
β-D-glicofuranose
< 0.5%
β-D-glicopiranose
62%
As formas da glicose
se interconvertem em
solução até atingirem
um equilíbrio
As piranoses podem assumer a conformação de barco ou
cadeira
A conformação de cadeira é mais estável, menos impedimento estérico
Axial: paralelo ao eixo de rotaçao;
Equatorial: quase perpendicular ao eixo
Conformação: sem quebra de ligações
A β-D-glicopiranose possui 2 conformações de cadeira
A conformação de cadeira mais estável é aquela com substituintes volumosos
em posição equatorial
Monossacarídeos são agentes redutores
O carbono carbonílico pode ser oxidado a ácido carboxílico
Dissacarídeos possuem uma ligação glicosídica
Ligação O-glicosídica, formada quando a hidroxila de 1 açúcar reage com o carbono
anomérico do outro.
Nomenclatura dos Dissacarídeos
Nomenclatura:
Maltose: 2 D-glicoses
Ligação C-1 (anomérico) e C-4
C-1 anomérico da ligaçao é α
Então: 
Maltose é um açúcar
redutor (C-1 livre)
Extremidade
redutora
Ou abreviado:
Glc(α1→4)
Nomenclatura dos Dissacarídeos
Trealose não é um açúcar redutor
Polissacarídeos
Polímeros de açúcares também chamados glicanos.
Homopolissacarídeos
• Cadeia linear
• ramificados
Heteropolissacarídeos
• Cadeia linear
• ramificados
Homopolissacarídeos de armazenamento: glicogênio e amido
Amido
Possui 2 tipos de polímeros de glicose
• Amilose: cadeia linear de resíduos de 
glicose (α1→4)
• Amilopectina: altamente ramificada, a 
cada 24 a 30 resíduos de glicose
(α1→6)
Glicogênio
Semelhante a amilopectina, mais ramificado
Ligações (α1→4) e nas ramificações (α1→6)
A cada 8 a 12 resíduos. 
Homopolissacarídeos de armazenamento: glicogênio e amido
Homopolissacarídeos com papel estrutural: celulose e quitina
Madeira, algodão
Polímero linear de D-
glicose com configuração
β(1→4).
Quitina:
Insetos, lagosta, camarão
Polímero linear de N-acetil-D-
glicosamina com configuração
β(1→4).