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CarboidratosCarboidratos Profª. Maria Lucília M. da Costa Recife – 2018 E-mail: costa.mlm@gmail.com CARACTERÍSTICAS GERAISGERAIS Os carboidratos também são chamados de glicídiosglicídios, açúcaresaçúcares,, sacarídeos sacarídeos ou hidratoshidratos de carbonode carbono;; São as biomoléculas mais abundantesmais abundantes do planeta; ► A fotossíntese converte mais de 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O em celulose e outros produtos vegetais por ano. Alimento básicoAlimento básico na maior parte do mundo; Nomenclatura: grego “ “sakcharonsakcharon””, que significa “açúcar”. Carboidratos 2 VISÃO GERAL DAS FUNÇÕESFUNÇÕES CarboidratosCarboidratos FibrasFibras Componentes Componentes estruturaisestruturais EnergiaEnergia Intermediários do Intermediários do metabolismometabolismo Constituinte dos Constituinte dos nucleotídeosnucleotídeos Reconhecimento Reconhecimento celularcelular Estoque de Estoque de energiaenergia Carboidratos 3 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA São poli-hidroxialdeídospoli-hidroxialdeídos e poli-hidroxicetonas poli-hidroxicetonas e seus derivados, ou substâncias que, por hidrólise, fornecem estes compostos; A maioria dos carboidratos possuem a fórmula estrutural: (CH2O)n. Alguns podem conter N, P ou S. Cetose: carbonila no C2Aldose:carbonila terminal Aldeído Cetona Gliceraldeído, uma aldotriose. Di-hidroxicetona, uma cetotriose. Carboidratos 4 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA Isomeria óticaIsomeria ótica Todos os monossacarídeos, com exceção da di-hidroxiacetona, contém um ou mais átomos de carbonos assimétricos átomos de carbonos assimétricos (quiral)(quiral). Forma mais abundante é a configuração D (hexoses). Modelos em esfera e bastão. Fórmulas de projeção de Fischer. Espelho D-gliceraldeído L-gliceraldeído Carboidratos 5 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA MONOSSACARÍDEOS - MONOSSACARÍDEOS - ALDOSESALDOSES Carboidratos 6 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA MONOSSACARÍDEOS - MONOSSACARÍDEOS - CETOSESCETOSES Carboidratos 7 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA MONOSSACARÍDEOS - MONOSSACARÍDEOS - CETOSESCETOSES Carboidratos 8 CURIOSIDADE! Carboidratos 9 Sintético derivado da sacarose: 3 átomos de cloro substituem 3 grupos OH na molécula de sacarose. Substância artificial derivada do petróleo. SACARINA SUCRALOSE ASPARTAME CICLAMATO ACESULFAME - K Adoçantes sintéticosAdoçantes sintéticos CURIOSIDADE! Carboidratos 10 Adoçantes naturaisAdoçantes naturais Encontrado nas fibras de muitos vegetais, incluindo milho, framboesa, ameixa, entre outros. Obtido pela hidrogenação da xilose. O arbusto Stevia rebaudiana apresenta glicosídeos de esteviol em suas folhas. Estes são utilzados como adoçante. COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA Formas planares – didáticas! Formação das duas formas cíclicas da D-glicose: Aldeído do C-1 com OH do C-5 forma a ligação hemiacetal e produz dois estereoisômeros: α e β.α e β. CiclizaçãoCiclização Carboidratos 11 COMPOSIÇÃO QUÍMICAQUÍMICA CiclizaçãoCiclização Carboidratos 12 NOMENCLATURA E CLASSIFICAÇÃOCLASSIFICAÇÃO C A R B O I D R A T O S MONOSSACARÍDEOSMONOSSACARÍDEOS OLIGOSSACARÍDEOSOLIGOSSACARÍDEOS POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS Possuem uma unidade de poli-hidroxicetona ou poli- hidroxialdeído → CnH2nOn. Resultam da ligação de 2 a 2 a 1010 monossacarídeos através da ligação ligação glicosídica.glicosídica. Resultam da ligação de mais de 2020 monossacarídeos através da ligação ligação glicosídica.glicosídica. OBS: todos os mono e oligossacarídeos comuns têm o sufixo “-ose”. Carboidratos 13 • Ligação covalenteLigação covalente entre uma molécula de um carboidrato com um álcool, que pode ser outro carboidrato; • Ocorre entre o carbono carbono anomérico anomérico (ligado ao O central e a uma OH livre) com uma OH de um álcool ou qualquer outra OH; • Há liberação de H2O. Ligação glicosídicaLigação glicosídica Carboidratos 14 Ligação glicosídicaLigação glicosídica Carboidratos 15 PONTO DE RAMIFICAÇÃO RAMIFICAÇÃO Ligação glicosídicaLigação glicosídica A celulose possui ligação glicosídica do tipo β 1-4.β 1-4. Carboidratos 16 OLIGOSSACARÍDEOSOLIGOSSACARÍDEOS Sacarose DissacarídeosDissacarídeos: : CC1212HH2222OO1111 FunçãoFunção: energia: energia Glicose Glicose Glicose Lactose Maltose Carboidratos 17 POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS HETEROPOLISSACARÍDEOSHOMOPOLISSACARÍDEOS NÃO RAMIFICADOS RAMIFICADOS DOIS TIPOS DE MONÔMERO NÃO RAMIFICADOS VÁRIOS TIPOS DE MONÔMERO RAMIFICADOS Carboidratos 18 POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS ● Fórmula molecular: (C6H10O5)n; ● Função: reserva energética; ● Homopolissacarídeo (glicose). Reserva energéticaReserva energética → Plantas: raízes, tubérculos, sementes. → A maltodextrina (comercial) é feita a partir da sua hidrólise (5-10 unidades de glicose). → Animais: fígado e músculos. Também encontrado em cianobactérias e fungos. Amido Glicogênio Carboidratos 19 POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS EstruturalEstrutural N-acetilglicosamina (derivado da glicose) → Exoesqueleto de artrópodes e parede celular de fungos → Parede celular de plantas e em fungos aquáticos inferiores. Quitina Celulose Carboidratos 20 POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS EstruturalEstrutural ● Heteropolissacarídeo → N-acetilglicosamina, N-acetilgalactosamina e ácido urônico); ● Compõe a matriz celular de tecidos conectivos - cartilagem e tendões (elasticidade, resistência e tensão – lubrificante). Glicosaminoglicano - GAGs Carboidratos 21 POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS → Heteropolissacarídeo (ácido N- acetilmurâmico e N-acetilglucosamina) associado a aminoácidos. → Encontrado na parede celular de bactérias e algas. EstruturalEstrutural Peptidoglicano Carboidratos 22 GlicoconjugadosGlicoconjugados Proteoglicanos Glicoproteínas e glicolipídeos Carboidratos 23 Questões para fixação do conteúdo Questões para fixação do conteúdo 1) Comente sobre três funções dos carboidratos. 2) Qual a composição química dos carboidratos? Quais os 3 elementos químicos obrigatórios nos monossacarídeos? 3) Diferencie os monossacarídeos cetoses e aldoses. 4) O que é isomeria óptica e qual a sua implicação na prática? 5) O que é a ciclização de carboidratos e como ela é feita? 6) Como os carboidratos são classificados? Cite três exemplos de cada grupo informando a função de cada um. 7) Como é feita a ligação glicosídica e quais os seus tipos? 8) Defina e exemplifique os glicoconjugados. Carboidratos 24 Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24
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