Estrutura de Carboidratos

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Química Orgânica III
Faculdade de Farmácia- UFRJ
2014
Claudia Rezende, Ana Carolina Amorim e Rafael Garrett
� Classificação Geral
◦ Monossacarídeos: C3-C9 (pentose, hexoses) ex. 
glicose e frutose
◦ Di, tri e tetrasacarídeos: dímeros, trímeros e 
tetrâmeros de monossacarídeos. Ex: sacarose 
(glicose + frutose).(glicose + frutose).
◦ Oligossacarídeos: 2 à 10 unidades de 
monossacarídeos.
projeção em cunha projeção de Fischer 
(poliidroxi aldeido ) (poliidroxicetona)
MonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeosMonossacarídeos
Além de aldeidos e cetonas, podemos ter deoxi açucares e 
açucares aminados
Grupos Funcionais
Glicosamina
� Conceito: diastereoisômeros que diferem em apenas um
carbono assimétrico.
Configurações das D-aldoses 
Configurações das D-cetoses
Projeção de Fischer: representação bidimensional 
CadeiaCadeiaCadeiaCadeia carbonicacarbonicacarbonicacarbonica nananana verticalverticalverticalvertical
Gliceraldeido: designaçao D/L – Estereoquimica e notação 
Desenhando os açúcares:
1. Coloque a C=O no topo superior vertical;
2. Em Fischer, coloque as OH dos centros quirais respeitando 
a configuraçao do centro
3. Cheque a posição do último centro quiral, OH à direira será 
D
4. Cheque a posição do último centro quiral, OH à esquerda 
será L
D-galactose L-galactose
OH à direita:
D
OH à 
esquerda:
L
Aldotetrose: 4 estereoisômeros
Aldotriose: 1 centro estereogênico
Método para representar estruturas cíclicas:
1.Coloque o oxigênio que fecha o ciclo para trás (atrás 
à direita)
2.OH à direita na proj. Fischer fica para baixo em 
Haworth
3.OH à esquerda na proj. Fischer fica para cima em 
Haworth
4. D-açucares tem o CH2OH do final da cadeia para 
cima 
5.A nova OH formada no hemi-acetal/cetal pode ter 2 
configurações: α e β
Carbono anomérico
http://web.pdx.edu/~wamserc/CH332S96/14notes.htm
6. Estes 2 estereoisômeros se originam no C anomérico: 
-no anomero α, OH fica para baixo em Haworth
- no anomero β, OH fica para baixo em Haworth
Lucas
Nota
A carbonila é plana. Dependendo da face em que o O ataca, forma-se o ciclo alfa ou beta.
Hemiacetal hemicetal
De aldeidos de cetonas
� Carbono anomérico
LADOS OPOSTOS MESMO LADO
� Lembre-se: β-D-Glicose (todos os –OH estão em equatorial)
� Substituição da hidroxila por um grupo -OR
� Glicosídeos: acetais de carbohidratos
◦ Acetal da glicose: glicosídeo
◦ Acetal da manose: manosídeos
� Reagentes de Tollens [Ag+(NH3)2OH-]
� Reagente de Benedict – sol. básica contendo íon complexo de 
citrato cúprico Cu+2
� Açúcares redutores (Hemiacetais ou hemicetais) 
� Glicosídeos (acetal e cetal) não são redutores
Açúcar não redutor
Acetal
Açúcar redutor 
Os açúcares redutores possuem grupos aldeídos e cetonas livres 
na cadeia. São ditos redutores por atuarem como agentes 
redutores,isto é,que sofrem oxidação. Açúcares não redutores, 
como a sacarose, possuem os grupamentos interligados 
(hemicetal ou hemiacetal) e se tornam redutores a partir da 
hidrólise
Um açúcar invertido é fruto da hidrólise do não redutor para o 
redutor e possuem carbonila de aldeídos ou cetonas
� A sacarose (C12H22O11), também conhecida como açúcar de
mesa, é formado por uma molécula de glicose e uma de
frutose produzida pela planta ao realizar o processo de
fotossíntese.
� Não é açúcar redutor
� Não exibe mutarrotação
(Sacharum officinarum)
Beta vulgaris
� A maltose é obtida pela hidrólise do amido (diastase)
� Formada por duas moléculas de glicose unidas por ligações
hemiacetálicas nas posições 1→4´, configuração α.
� Diferentemente da sacarose é um açúcar redutor, assim fornece teste
positivos com soluções de Fehling´s, Benedict e Tollens.
� Existe em duas formas anoméricas
Quando o carbono anomérico de um resíduo de açúcar está envolvido em uma ligação glicosídica (Ex: união de dois monossacarídios
pra formar um dissacarídio) ele não pode assumir a forma linear e, portanto, torna-se um açúcar não-redutor.
Em polissacarídios existe a ponta redutora, que é a última molécula da cadeia que exibe um carbono anomérico, isto é, um carbono 
que não está envolvido em ligação glicosídica. ***
***
� A Celobiose é formada a partir da hidrólise parcial da celulose
fornecendo o dissacarídeo (C12H22O11). Lembra em todos os aspectos
a maltose, exceto pela configuração da sua união glicosídica.
� A Lactose é um dissacarídeo presente no leite. É um
açúcar redutor que se hidrolisa para produzir a D-glicose
e a D-galactose, a união glicosídica é a β.
� Contem de 10 ou mais unidades de monosacarídeos unidos por
ligações glicosídicas.
� Polímeros de um único monossacarídeo é chamado de
homopolissacarídeo em contrapartida aqueles com diferentes
monossacarídeos são denominados de heteropolissacarídeos.
� Três polissacarídeos importantes são o amido (reserva alimentar
para vegetais), o glicogênio (reserva para animais) e a celulosepara vegetais), o glicogênio (reserva para animais) e a celulose
(material estrutural dos vegetais).
� Milho, batata, trigo e arroz são importantes fontes comerciais de
amido. O aquecimento do amido com água faz com os dois
componentes principais possa ser isolados, a amilose e
amilopectina.
� Amido é constituído por cerca de 10-20% de amilose (cadeias de D-
glicose não ramificadas) e 80-90% de amilopectina (pode conter 106
unidades de glicose).
� É o polissacarídeo de reserva da célula animal
� Muito semelhante ao amido (amilopectina), possui um número bem
maior de ligações a (α−1,6´), o que confere um alto grau de
ramificação à sua molécula.
� Os vários pontos de ramificação constituem um importante
impedimento à formação de uma estrutura em hélice.
� O ponto de ramificação ocorre a cada 10 resíduos� O ponto de ramificação ocorre a cada 10 resíduos
(amilopectina=10).
� É o carboidrato mais abundante na natureza
� Possui função estrutural na célula vegetal, como um componente
importante da parede celular
� Semelhante ao amido (amilose) e ao glicogênio em composição, a
celulose também é um polímero de glicose, mas formada por ligações
tipo β -1,4´.
� Este tipo de ligação glicosídica confere a molécula uma estrutura� Este tipo de ligação glicosídica confere a molécula uma estrutura
espacial muito linear, que forma fibras insolúveis em água e não
digeríveis pelo ser humano (α-glucosidae).
� Polissacarídeo estruturalmente semelhante a celulose.
� É o carboidrato mais abundante no revestimentos de crustáceos
(caranguejos, lagostas e outros) e no exoesqueleto de insetos.
� Como na celulose a quitina apresenta uma ligação glicosídica β−1-
4´, porém apresenta um grupo N-acetilamino na posição C2.
� A ligação glicosídica β−1-4´ promove rigidez a cadeia.� A ligação glicosídica β−1-4´ promove rigidez a cadeia.
� Dextranas
◦ Polímeros ramificados de glicose com cadeias principais com ligações (α 1→6) e cadeias
laterais com ligações (α 1→3) e (α 1→4)
◦ Dispersões aquosas atóxicas totalmente eliminadas pelo organismo humano: sucedâneos
de plasma sanguíneo; espessantes na formulação de colírios.
◦ As bactérias bucais produzem dextrana (placa bacteriana).
Leuconostoc mesenteroide
� Goma Xantana
◦ Polímeros de β-D-glicose como na celulose.
◦ A cadeia principal é formada por moléculas de glicose
(1,4`) com ramificações de manose, ácido glucorônico e
manose.
◦ Excelentes estabilizantes em formulações farmacêuticas
Xanthomonas campestris
◦ Excelentes estabilizantes em formulações farmacêuticas
� Ácidos Algínicos e Alginatos◦ Formam géis viscosos, usados como
protetores gástricos.
◦ Obtida da macroalga Macrocystis pyrifera.
◦ São formados por unidades dos ácidos β-
D-manurônico e α-L-gulurônico com
ligações 1→4.
Resíduos de ácidos manurônicos
Resíduos de ácidos gulurônicos Resíduos de ácidos gulurônicos 
Resíduos de ácidos manurônicos e gulurônicos alternados
Composição de alginatos
� Carragenanos
◦ Polímeros de galactose e anidrogalactose for temente
sul fatados com l igações al ternadas a(1→3) e b(1→4).
◦ Obt idas de algas dos gêneros
Hondrus , Eucheuma , Gigart ina e I r idaea.
◦ Dependendo do grau de sul fatação, da presença de
anidrogalactose e das pos ições do grupo sul fato
exis tem t ipos di ferentes de carragenanos e com
propr iedades dist intas, os mais importantes são os
k, y e l .
� adi t ivos para produtos a l imentares1 , em especial � adi t ivos para produtos a l imentares1 , em especial 
como estabi l izantes e c lar i f icantes de bebidas .
Unidades alternadas de β-3-D-galactopiranose e α-4-D-
galactopiranose
Kappaphycus alvarezii
Eucheuma denticulatum
Carragenano κ (kappa)
(1→3)-β-D-galactopyranose-4-sulfate-(1→4)-3,6-
anhydro-α-D-galactopyranose-(1→3)
Carragenano ι (iota)
(1 → 3)-β-D-galactopyranose-4-sulfate-(1 → 4)-3,6-
anhydro-α-D-galactopyranose-2-sulfate-(1 → 3)-
Carragenano λ (lambda)
(1 → 3)-β-D-galactopyranose-2-sulfate-(1 → 4)-α-D-
galactopyranose-2,6-disulfate-(1 → 3) 
Gigartina pistillata
Aminoaçúcar
Heparina é formada por glucosamina, 
ácido glucurônico e idurônico.
C2 e C6 são sulfonados (anticoagulante)
Prumus amygdalus
Manihot esculenta
Tratamento de câncer
Alcaçuz
Saponinas triterpênicas
Ação expectorante e flavorizante
Saponinas triterpênicas
Contração muscular (miocárdio)