CARBOIDRATOS E LIPÍDEOS

Prévia do material em texto

CARBOIDRATOS, LIPÍDEOS E VITAMINAS 
NOME: 
CURSO: 
DATA: 
MONITORIA DE BIOQÍMICA 
Carboidratos 
São as biomoléculas mais abundantes na natureza, compostos por poli-hidroxicetonas 
ou poli-hidroxialdeídos. Têm funções de fornecimento de energia, armazenamento de 
energia, componentes da membrana celular, mediando algumas formas de comunicação 
intracelular, servem como componentes estruturais de muitos organismos. Sua forma 
empírica é (CH2O)n, alguns tem nitrogênio, fósforo ou enxofre também. 
Monossacarídeos 
São sólidos cristalinos e incolores, os carboidratos mais simples, plenamente solúveis 
em água e insolúveis em solventes apolares. A maioria tem sabor adocicado. 
São compostos por cadeias não ramificadas, onde os átomos de carbono estão unidos 
por ligações simples, um dos átomos de carbono está ligado duplamente a um átomo de 
oxigênio, formando um grupo carbonil, os outros estão ligados, cada um, a um grupo 
hidroxila, podem ser classificados de acordo com o número de átomos de carbono que 
contêm. 
 
Os carboidratos com um aldeído como seu grupo funcional mais oxidado são 
denominados aldoses, enquanto aqueles com o grupo funcional cetona, são as cetoses. 
 
Muitos dos átomos de carbono aos quais os grupos hidroxila estão ligados são quirais, o 
que origina muitos estereoisômeros de açucares, o que é importante para a ação das 
enzimas que agem sobre os açucares. Essas formas isoméricas opticamente ativas são 
denominadas enantiômeros, formam um par designado de D-açucares (o grupo hidroxila 
do carbono de referência está a direita-dextro) ou L-açucares (o grupo de hidroxila do 
carbono de referência está à esquerda-levo). Em seres humanos, a grande maioria dos 
açucares é do tipo D-açucares. 
 
 
Dois açúcares que diferem apenas na configuração de um carbono são chamados de 
epímeros. 
 
Em solução aquosa os monossacarídeos com 5 ou mais átomos de carbono no esqueleto 
ocorrem predominantemente como estruturas cíclicas, onde o grupo aldeído ou cetona 
forma uma ligação covalente com o oxigênio de um grupo hidroxila (álcool) presente na 
cadeia. 
 
A formação de um anel resulta na criação de um carbono anômero no carbono 1 de uma 
aldose, ou no carbono 2 de uma cetose. Essas configurações são denominadas α ou β 
dos açucares. As enzimas são capazes de distinguir entre essas estruturas e usam uma 
delas preferencialmente. 
 
 
Anéis pirano contêm 6 átomos, e os anéis furano contêm 5 átomos. 
 
A mutarrotação ocorre quando uma forma de anel de conformação α, se abre em linear, 
e se fecha adquirindo uma conformação β. 
 
Os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves, 
como o íon cúprico (Cu2+). O carbono do carbonil é oxidado a um rupo carboxil. A glicose 
e outros açucares capazes de reduzir o íon cúprico são chamados de açucares redutores. 
Dissacarídeos 
Os monossacarídeos podem se ligar por ligações glicosídicas criando estruturas maiores, 
os dissacarídeos contêm duas unidades de monossacarídeos. 
São os oligossacarídeos mais abundantes na natureza. 
São ligados covalentemente pela ligação O-glicosídica a qual é formada por um grupo 
hidroxila de uma molécula de açúcar, cíclica, com um carbono anômero de outro açúcar, 
formando um glicosídeo. 
A formação de uma ligação glicosídica forma um açúcar não redutor. 
 
Polissacarídeos 
 
Contêm mais de 20 unidades de monossacarídeos, alguns têm centenas ou milhares, 
têm alta massa molecular e são encontrados em maioria na natureza. Também são 
chamados de glicanos, diferem uns dos outros na identidade das unidades de 
monossacarídeos repetidas, no comprimento da cadeia, nos tipos de ligações unido as 
unidades e no grau de ramificação. 
Os homopolissacarídeos contêm somente uma única espécie monomérica. Os 
heteropolissacarídeos contêm dois ou mais tipos diferentes. 
 
Os polissacarídeos de armazenamento mais importantes são o amido, em células 
vegetais, e o glicogênio, em células animais. Ambos ocorrem intracelularmente em 
grandes agrupamentos ou grânulos. As moléculas de amido, e glicogênio são 
extremamente hidratadas, pois têm muitos grupos hidroxila expostos e disponíveis para 
formar ligações com a água. 
• Amido: glicose + amilose + amilopectina. 
• Glicogênio: subunidades de glicose ligadas. (abundante no fígado e musculo 
esquelético). 
• Dextranas: D-glicoses ligadas, composto encontrado na placa dentária. 
Polissacarídeos com funções estruturais: 
• Celulose: insolúvel em água, fibrosa e resistente, encontrada na parede celular de 
plantas, é linear e não ramificado, composto por D-glicose. 
• Quitina: linear, composto por N-acetilglicosamina, forma fibras longas, é o segundo 
polissacarídeo mais abundante na natureza, depois da celulose. 
Glicoconjugados 
Os carboidratos podem se unir por ligações glicosídicas a estruturas que não são 
carboidratos. 
Em praticamente todas as células eucarióticas, cadeias de oligossacarídeos específicos 
ligadas a componentes da membrana plasmática formam uma camada de carboidratos, 
o glicocálice, que serve como uma superfície rica em informações que a célula expõe 
para o meio exterior. Na maioria dos casos o carboidrato que carrega a informação está 
covalentemente ligado a uma proteína ou lipídeo. 
 
Os proteoglicanos são macromolécula da superfície celular ou da matriz extracelular nas 
quais uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos sulfatados estão covalentemente 
unidas a uma proteína de membrana ou uma proteína secretada. 
As glicoproteínas têm um ou alguns oligossacarídeos de complexidades variadas, unidos 
covalentemente a uma proteína, encontrados na superfície externa da membrana 
plasmática, na matriz extracelular e no sangue, são ricos em informação. 
Glicoesfingolipídeos são componentes da membrana plasmática nos quais o grupo 
hidrofílico da cabeça é um oligossacarídeo. 
Lipídeos 
São um grupo de compostos quimicamente diversos, cuja característica em comum que 
os define é a insolubilidade em água. Gorduras e óleos são as principais formas de 
armazenamento de energia em muitos organismos. Os fosfolipídios e os esteróis são os 
principais elementos estruturais das membranas biológicas. 
Também são apresentados como cofatores enzimáticos, transportadores de elétrons, 
pigmentos fotossensíveis, âncora hidrofóbicas para proteínas de membrana, agentes 
emulsificantes no trato digestivo, hormônios e mensageiros intracelulares. Eles próprios 
ou seus derivados tem função de vitaminas. Muitos são compostos anfipáticos, 
apresentam na molécula uma porção polar, hidrofílica, e uma porção apolar, hidrofóbica. 
Lipídeos de armazenamento 
• Ácidos graxos 
São ácidos carboxílicos com uma longa cadeia carbônica, geralmente com número par 
de átomos de carbono (entre 12 a 24 carbonos), em alguns a cadeia é totalmente 
saturada e não ramificada, em outros, contém uma ou mais ligações duplas. Alguns 
poucos contêm anéis de três carbonos, grupos hidroxila ou ramificações de grupos 
metila. 
O grupo carboxila constitui a região polar, e a cadeia carbônica a parte apolar. 
As propriedades físicas dos ácidos graxos, e dos compostos que os contêm são 
determinadas em grande parte pelo comprimento e pelo grau de insaturação da cadeia 
hidrocarbonada, a qual é responsável pela baixa solubilidade dos ácidos graxos na água. 
Quanto for MAIS longa a cadeia e quanto MENOS ligações duplas tiver, MAIS baixa é a 
solubilidade em água. 
Os ácidos graxos saturados, em temperatura ambiente, têm consistência de cera, 
enquanto os insaturados são líquidos oleosos. 
Os insaturados têm a dupla ligação com configuração cis, que produz uma dobra rígida 
na cadeia. 
Ácidos graxos livres são pouco encontrados nos organismos: mais frequentemente 
ligados a um álcool, que pode ser o glicerol ou a esfingosina. 
O grau de fluidez das membranasbiológicas é determinado pelo tipo de ácido graxo nos 
seus lipídeos estruturais. 
 
• Triacilgliceróis 
São os lipídeos mais simples constituídos a partir de ácidos graxos, também chamados 
de triglicerídeos, gorduras ou gorduras simples. São apolares, hidrofóbicos e 
essencialmente insolúveis em água. São compostos por três ácidos graxos, cada um em 
ligação éster com uma molécula de glicerol. 
 
A maioria dos triacilgliceróis de ocorrência natural é mista, pois contêm dois ou três ácidos 
graxos diferentes. 
 Na maioria das células eucarióticas, os triglicerídeos formam uma fase separada de 
gotículas microscópicas de óleo no citosol aquoso, servindo e depósitos de combustível 
metabólico. 
Os adipócitos armazenam grande quantidade de triglicerídeos em gotículas de gordura 
que quase preenchem a célula. Também são armazenados em sementes de plantas 
como óleos. 
Tanto os adipócitos como as sementes contêm lipases, enzimas que catalisam a hidrólise 
dos triglicerídeos armazenados. 
Duas vantagens de usar triglicerídeos para armazenamento de combustível ao em vez 
de polissacarídeos: 
 Os átomos de carbono dos ácidos graxos estão mais reduzidos do que os dos 
carboidratos, e a oxidação de uma grama de triglicerídeos libera mais do que o 
dobro de energia em relação a oxidação de uma grama de carboidratos. 
 Os triglicerídeos são hidrofóbicos, o organismo que carrega gordura como 
combustível não precisa carregar o peso extra da água da hidratação que está 
associada aos polissacarídeos armazenados. 
 Serve também como isolamento térmico. 
 
 
 
• Ceras 
São ésteres de ácidos graxos saturados e insaturados de cadeia longa. Seus pontos de 
fusão geralmente são mais altos do que os dos triglicerídeos. 
 
Tem propriedade impermeabilizante. Certas glândulas da pele de vertebrados secretam 
ceras para proteger os pelos e pele, mantendo-os flexíveis e impermeáveis. As folhas 
das plantas também utilizam de tal propriedade. 
Lipídeos estruturais 
• Glicerofosfolipídeos 
São derivados do glicerol que contêm fosfato na sua estrutura. O glicerofosfolipídeo mais 
simples é o ácido fosfatídico, comporto por uma molécula e glicerol esterificada a dois 
ácidos graxos nos carbonos 1 e 2, e a ácido fosfórico no carbono 3. Os mais comuns 
originam-se da esterificação, ao ácido fosfórico do fosfatidato, de moléculas apolares 
variáveis. 
Diferem entre si pelo tipo de ácido graxo que ocupa as posições 1 e 2. Contêm uma 
região polar, grupo fosfato e sus substituintes, e uma parte apolar, devida às cadeias 
carbônicas dos ácidos graxos. 
• Esfingolipídios 
A sua estrutura geral assemelha-se à glicerofosfolipídeos, mas não contêm glicerol, seu 
esqueleto básico é formado por um aminoálcool contendo uma longa cadeia de 
hidrocarbonetos, a esfingosina. O rupo amino da esfingosina liga-se a um ácido graxo 
através de uma ligação amídica, originando ceramida, precursora dos esfingolipídios, 
formam-se por ligação de uma estrutura polar ao carbono 1 da ceramida. 
 Esfingomielinas, encontradas na bainha de mielina, são chamadas de 
fosfolipídios, os lipídios mais abundantes nas membranas biológicas. 
 Cerebrosídios, a ceramida se liga a um açúcar, geralmente glicose ou galactose, 
são encontrados predominantemente no cérebro. 
 Os gangliosídios apresentam uma região polar composta por oligossacarídeos, 
com a inclusão de açucares aminados nas extremidades, encontrados no cérebro. 
 Os cerebrosídios e os gangliosídios são chamados de glicolipídios. 
 
• Esteroides 
São lipídeos que apresentam um núcleo tetracíclico característico em sua estrutura. O 
composto chave deste grupo é o colesterol, não apenas por ser o esteroide mais 
abundante dos tecidos animais, como servir de precursor da síntese de todos os outros 
esteroides, que incluem hormônios esteroides, sais biliares e vitamina D. 
É um determinante da fluidez das membranas celulares. É transportado pelas 
lipoproteínas plasmáticas (VLDL, IDL, LDL e HDL). 
 
 
 
 
 
Questões 
1-Um homem negro jovem foi ao consultório do seu médico queixando-se de distensão 
abdominal e diarreia. O paciente apresentava olheiras fundas e o médico notou sinais de 
desidratação. A temperatura do paciente estava normal. Ele explicou que o episódio 
ocorreu após uma festa de aniversário, na qual ele participou de um concurso de ingestão 
de sorvete. O paciente relatou episódios anteriores de natureza similar após a ingestão 
de quantidades significativas de derivados do leite. Este quadro clínico é mais 
provavelmente devido a uma deficiência de: 
A. o:-amilase salivar; 
B. isomaltase; 
C. o:-amilase pancreática; 
D. sacarase; 
E. lactase. 
2- Na maioria dos animais e dos vegetais, a armazenagem de carboidratos faz-se, 
A) respectivamente, na forma de glicogênio e de amido. 
B) respectivamente, na forma de amido e de celulose. 
C) respectivamente, na forma de maltose e de glicose. 
D) exclusivamente, na forma de amido. 
E) exclusivamente, na forma de glicogênio. 
3-Glicogênio, amido e celulose apresentam em comum 
A) função de reserva. 
B) função enzimática. 
C) constituição glicosídica. 
D) constituição polipeptídica. 
E) função de isolante térmico. 
4- Sobre as substâncias que compõem os seres vivos, é correto afirmar que: 
01. os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são fontes de energia para os seres vivos; 
02. a água é a substância encontrada em maior quantidade nos seres vivos; 
04. além de sua função energética, os carboidratos estão presentes na formação de 
algumas estruturas dos seres vivos; 
08. as gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos; 
16. os seres vivos apresentam uma composição química mais complexa do que a matéria 
bruta, sendo formados por substâncias orgânicas, como as proteínas, os lipídios, os 
carboidratos, as vitaminas e os ácidos nucléicos. 
 
5- Os lipídeos compreendem um grupo quimicamente variado de moléculas orgânicas 
tipicamente hidrofóbicas. Diferentes lipídeos podem cumprir funções específicas em 
animais e em vegetais. Assinale a alternativa INCORRETA. 
A) Os carotenoides são pigmentos acessórios capazes de captar energia solar. 
B) Os esteroides podem desempenhar papéis regulatórios, como os hormônios sexuais. 
C) Os triglicerídeos podem atuar como isolantes térmicos ou reserva energética em 
animais. 
D) O colesterol é uma das principais fontes de energia para o fígado. 
6- O colesterol é um esteroide, que constitui um dos principais grupos de lipídios. Com 
relação a esse tipo particular de lipídio, é CORRETO afirmar que 
A) o excesso de colesterol, na espécie humana, aumenta a eficiência da passagem do 
sangue no interior dos vasos sanguíneos, acarretando a arteriosclerose. 
B) o colesterol participa da composição química das membranas das células animais e é 
precursor dos hormônios sexuais masculino (testosterona) e feminino (estrógeno). 
C) o colesterol é encontrado em alimentos tanto de origem animal como vegetal (ex.: 
manteigas, margarinas, óleo de soja, milho, etc.), uma vez que é derivado do 
metabolismo dos glicerídeos. 
D) nas células vegetais o excesso de colesterol diminui a eficiência dos processos de 
transpiração celular e de fotossíntese. 
7- Os lipídios são: 
a) Os compostos energéticos consumidos preferencialmente pelo organismo; 
b) Mais abundantes na composição química dos vegetais do que na dos animais; 
c) Substâncias insolúveis na água, mas solúveis nos chamados solventes orgânicos 
(álcool, éter, benzeno); 
d) Presentes como fosfolipídios no interior da célula, mas nunca na estrutura da 
membrana plasmática; 
8- No homem, a carência da vitamina ________ provoca a chamada cegueira noturna, 
um problema visual caracterizado por dificuldade para enxergar em situações de luz 
fraca.Essa vitamina é necessária, pois associa-se a proteínas dos bastonetes, os quais 
são células fotorreceptoras da _________ que permitem a visão da luminosidade. 
Preenchem de forma correta as lacunas do texto, os termos contidos na alternativa: 
a) A / córnea 
b) A / retina 
c) C / córnea 
d) E / íris 
e) E / retina 
 
9- O escorbuto, uma doença comum nas longas viagens marítimas nos séculos 
passados, caracteriza-se por hemorragias nas mucosas, sob a pele e nas articulações. 
Seu aparecimento é decorrente da falta de vitamina: 
a) C. 
b) A. 
c) D. 
d) K. 
e) B6. 
10- A deficiência de vitamina K pode causar tendência hemorrágica porque: 
a) diminui a síntese hepática de protrombina. 
b) aumenta a fragilidade das hemácias. 
c) aumenta a fragilidade capilar. 
d) diminui o número de plaquetas. 
e) diminui a síntese de fibrinogênio.