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Carboidratos
Roteiro de estudos
Definir carboidrato, açúcar, monossacarídeo, oligossacarídeo, polissacarídeo e dar exemplo.
Os carboidratos, conhecidos também como hidratos de carbono, glicídios, açúcares ou sacarídeos, são as biomoléculas encontradas em maior abundância na natureza. Os carboidratos são constituídos principalmente por oxigênio, carbono e hidrogênio, podendo eventualmente apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição. 
Os carboidratos desempenham um papel bastante importante no organismo dos seres vivos, em especial por duas principais funções:
Energética - os carboidratos são a primeira e principal substância a ser convertida em energia na forma de calor nas células, sob a forma de ATP, sendo o principal combustível utilizado pelas células na respiração, a partir do que se obtém energia para ser gasta no trabalho celular. Nas plantas, o carboidrato é armazenado em forma de amido nos amiloplastos, e nos animais, no músculo e no fígado como glicogênio. 
Estrutural: certos carboidratos proporcionam consistência, rigidez e elasticidade em algumas células. A pectina, a hemicelulose e a celulose, por exemplo, formam a parede celular dos vegetais. A quitina constitui o exoesqueleto dos artrópodes. 
O açúcar é uma das possíveis formas do carboidrato, sendo a forma mais comum de açúcar a sacarose em estado sólido e cristalino.
Os monossacarídeos são carboidratos com pequeno número de átomos de carbono em sua composição, não sofrem hidrólise, são solúveis em água e relativamente pequenos.
Os oligossacarídeos são solúveis em água, mas por não serem carboidratos simples, precisam ser quebrados na digestão para serem aproveitados pelos organismos como fonte de energia. O grupo mais importante dos oligossacarídeos são os dissacarídeos, que resultam da união entre duas e dez moléculas de monossacarídeos. A ligação glicosídica é a ligação responsável por juntar os monossacarídeos, formada pela perda de uma molécula de água. Os polissacarídeos são carboidratos grandes, em algumas vezes ramificados, formados pela junção de mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia. São insolúveis em água e possuem duas principais funções biológicas, como armazenador de combustível e também como elementos estruturais.
Funções dos carboidratos
Energética - os carboidratos são a primeira e principal substância a ser convertida em energia na forma de calor nas células, sob a forma de ATP, sendo o principal combustível utilizado pelas células na respiração, a partir do que se obtém energia para ser gasta no trabalho celular. Nas plantas, o carboidrato é armazenado em forma de amido nos amiloplastos, e nos animais, no músculo e no fígado como glicogênio. 
Estrutural: certos carboidratos proporcionam consistência, rigidez e elasticidade em algumas células. A pectina, a hemicelulose e a celulose, por exemplo, formam a parede celular dos vegetais. A quitina constitui o exoesqueleto dos artrópodes. 
Descrever a estrutura do glicogênio e indicar a porção da molécula que pode sofrer alongamento.
O glicogênio é um polímero formado por uma grande quantidade de unidades de glicose. Como a glicose possui fórmula C6H12O6, o glicogênio tem fórmula O(C6H12O6)x, na qual x significa a quantidade de monômeros. A estrutura do glicogênio é formada por várias ramificações, fazendo com que este seja mais flexível em comparação à celulose, que possui a mesma fórmula, porém sem essas ramificações.
A porção da molécula de glicogênio que pode sofrer alongamento é a extremidade não-redutora em cada ramificação. Neste local podem acrescentados resíduos de glicose para armazenamento.
Se celulose e amido são polímeros de glicose, por que possuem funções distintas?
A celulose é semelhante ao amido e ao glicogênio em composição, e é também é um polímero de glicose, porém, formada por ligações tipo beta (1,4). Essa forma de ligação glicosídica dá á molécula uma estrutura espacial bastante linear, formando fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano. Sendo assim, possuem conformações diferentes.
Escrever as estruturas dos dissacarídeos lactose e sacarose nomeando-os corretamente. Evidenciar a ligação glicosídica entre os monossacarídeos constituintes.
Uma ligação glicosídica ocorre entre o carbono anomérico (carbono da carbonila) de um monossacarídeo e qualquer outro carbono do monossacarídeo posterior, através de suas hidroxilas e com a liberação de uma molécula de água. 
Classificação dos carboidratos
Número de unidades
Posição da carbonila
Número de átomos de carbono
Isomeria
Ciclização (identificar carbono anomérico, tipos de anéis, nomenclatura dos isômeros e mutarrotação)
Quando cristais de α-D-glicose pura estão dissolvidos em água, a rotação específica gradualmente muda de +112.2° para +52.7°. Quando cristais de β-D-glicose pura estão dissolvidos em água, a rotação específica gradualmente muda de +18.7° para +52.7°. Essa mudança na rotação específica ocorre porque, em água, o hemiacetal abre para formar o aldeído. Quando o aldeído cicliza novamente, ambos α-D-glicose e β-D-glicose são formados - e a rotação específica da mistura é +52.7°. É por isso que a mesma rotação específica é observada tanto na dissolução original dos cristais de α-D-glicose e β-Dglicose quanto qualquer mistura dos dois. Essa lenta mudança na rotação óptica até atingir um valor de equilíbrio é chamada de mutarrotação.
Epímeros
Açúcares que diferem entre si apenas pela configuração de um átomo de carbono.
Derivados de hexoses
Açúcares redutores
Os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves, como o íon cúprico (Cu21 ). O carbono do carbonil é oxidado a um grupo carboxil. A glicose e outros açúcares capazes de reduzir o íon cúprico são chamados de açúcares redutores.
A oxidação de um açúcar pelo íon cúprico (a reação que define um açúcar redutor) ocorre apenas com a forma linear, a qual existe em equilíbrio com a(s) forma(s) cíclica(s). Quando o carbono anomérico está envolvido em uma ligação glicosídica (ou seja, quando o composto for um acetal ou cetal completo; ver Figura 7-5), a fácil interconversão entre as formas lineares e cíclicas mostrada na Figura 7-6 é impedida. Como o carbono do carbonil pode ser oxidado somente quando o açúcar estiver em sua forma linear, a formação de uma ligação glicosídica gera um açúcar não redutor. Na descrição de dissacarídeos ou polissacarídeos, a extremidade de uma cadeia com um carbono anomérico livre (não envolvido em ligação glicosídica) normalmente é chamada de extremidade redutora.
Formação da ligação glicosídica
É formada quando um grupo hidroxila de uma molécula de açúcar, normalmente cíclica, reage com o carbono anomérico de outro. Essa reação representa a formação de um acetal a partir de um hemiacetal (como a glicopiranose) e um álcool (um grupo hidroxila da segunda molécula de açúcar), e o composto resultante é chamado de glicosídeo.
Dissacarídeos comuns – lactose, sacarose, maltose e trealose (tipos de monossacarídeos, tipo de ligação, funções, nomenclatura e poder redutor)
Classificação de polissacarídeos
Polissacarídeos comuns - glicogênio, amido, celulose, quitina (tipos de monossacarídeos, tipo de ligação, poder redutor, função)
Amido e glicogênio são homopolisacarídios ramificados com função de reserva de combustível para as células 
Celulose e quitina são homopolissacarídios não ramificados estruturais
Amido: Reserva de energia em vegetais. Possui dois tipos de polímeros de glicose (amilose e amilopectina) • A amilose consiste em cadeias longas, não ramificadas, de unidades de D-glicose unidas por ligações (a-1-4) • A amilopectina, ao contrário, é muito ramificada com ligações (a-1-4) e ramificações (a-1-6). Extremidades redutoras e não redutoras. 
Celulose: Polissacarídeo mais abundante na natureza; • fibrosa, resistente e insolúvel em H2O; • Função estrutural nos vegetais (parede celular); • Fonte de energia para microrganismos e animais (cupins, térmitas, ruminantes) que apresentam a enzima celulasea qual hidrolisa as ligações β(1→4); •Cadeia distendida (conformação em fibras);
Quitina: Polissacarídeo estrutural dos invertebrados; •Também encontrado na parede celular de certos fungos; • Formada por unidades de N-acetilglicosamina ligadas β (1→4); • Cadeia distendida como a celulose.
Glicogênio: Polissacarídeo de reserva nos animais; • Ocorre principalmente no fígado e músculos esqueléticos; • Formado por mais de 500 α-D-glicopiranoses; • Ligações α (1→4) nas cadeias e α (1→6) nas ramificações; • Estrutura com ramificações a cada 8 ou 12 resíduos;
Glicoconjugados
Proteoglicanos Macromoléculas de superfície ou da matriz, nas quais uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos estão covalentemente ligados à uma proteína.
Glicoproteínas Contêm um ou alguns oligossacarídeos de complexidades variadas, unidos covalentemente à uma proteína
Glicolipídeos Componentes da membrana plasmática nos quais o grupo hidrofílico da cabeça é um oligossacarídeo. •Determinam o tipo sanguíneo
Definir lectinas e indicar sua importância biológica
Se refere a uma classe de proteínas de origem não-imunológica, que podem aglutinar hemácias graças à sua propriedade de se ligar reversivelmente a carboidratos