Carboidratos: Estrutura e Funções

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CARBOIDRATOS 
Funções: 
➢ Energética: síntese de ATP 
➢ Estrutural 
➢ Proteção 
➢ Lubrificação 
➢ Adesão e sinalização celular 
Grupos: 
• Poliidroxialdeídos 
• Poliidroxicetonas 
Tipos: 
• Monossacarídeos – Cm(H₂O)n, m-n 
⚫ Aldoses: D-Glicose e D-Galactose 
⚫ Cetoses: D-Frutose 
• Oligossacarídeos – Cm(H₂O)n, n=m-1: Sacarose, Maltose e Lactose 
✓ Ligação O-Glicosídica: é formada quando um grupo hidroxila de uma 
molécula de açúcar, normalmente cíclica, reage com o carbono 
anomérico de outra. Forma-se um acetal a partir de um hemiacetal e 
um álcool, resultantando em um glicosídeo 
➢ Como o carbono da carbonila pode ser oxidado somente quando o 
açúcar estiver em sua forma linear, a formação de uma ligação gera um 
açúcar não redutor. Entretanto, caso o dissacarídeo conserve um 
carbono anomérico livre – extremidade redutora –, tem-se um açúcar 
redutor, como os casos da maltose e lactose 
✓ “ N-Glicosídica: unem o carbono anomérico de um açúcar a um átomo 
de nitrogênio em glicoproteínas e nucleotídeos 
➢ Todos os carboidratos, salvo a diidroxicetona, apresentam carbonos 
assimétricos, com centro quiral, e, portanto, ocorrem em formas isoméricas 
opticamente ativas – enantiômeros; 
➢ Diferentes carboidratos podem possuir a mesma composição molecular, 
apenas diferindo em sua isomeria óptica denominando-se epímeros. Ex: a D-
Galactose(C-4) e a D-Manose(C-2) são epímeros da D-Glicose, devido às 
diferentes configurações de um átomo de carbono. 
Ciclização 
Polissacarídeos 
➢ Diferem uns dos outros na identidade das unidades de monossacarídeos 
repetidas, no comprimento das cadeias, nos tipos de ligações unindo as 
unidades e no grau de ramificação; 
Comentado [GOdM1]: (CH₂O)n 
Comentado [GOdM2]: ➢ As formas isoméricas de 
monossacarídeos que diferem apenas na configuração do 
átomo de carbono (anomérico) hemiacetal ou hemicetal 
são chamadas de anômeros; 
o Agentes Redutores: podem ser oxidados por agentes 
oxidantes relativamente suaves, como o íon cúprico. O 
carbono da carbonila é oxidado a um grupo carboxila, 
formando uma complexa mistura de ácidos carboxílicos – 
teste diagnóstico padrão para diabetes. 
Comentado [GOdM3]: Sanguínea 
✓ Variação Normal: 60-90mg/100mL 
➢ Glicemia de jejum: reação da glicose-oxidase 
Hiperglicemia Persistente – Diabetes: 
 Sorbitol 
 Glicação de substâncias 
 Hiperosmolaridade 
Comentado [GOdM4R3]: Glicação da Hb: a concentração 
média de glicose pode ser estimada pelo seu efeito na Hb, 
devido a uma reação não enzimática entre o carboidrato e 
grupos aminos da proteína. A velocidade do processo é 
proporcional à concentração de glicose. 
Comentado [GOdM5]: ➢ Em soluções aquosas, 
carboidratos que possuem 5 ou + carbonos apresentam 
estrutura molecular na forma de anel (cíclica), nas quais o 
grupo carbonila forma uma ligação covalente com o 
oxigênio de um grupo hidroxila presente na cadeia, 
garantindo maior estabilidade. É reversível. 
• α 
• β 
➢ Os anômeros α e β da D-Glicose se interconvertem em 
solução aquosa por meio da mutarrotação. Portanto, uma 
solução formará, ao final, misturas de equilíbrio idênticas, 
as quais têm propriedades ópticas idênticas. 
➢ Para a síntese, não existe molde, ao contrário das proteínas; em vez disso, o 
programa de síntese é intrínseco às enzimas que catalisam a polimerização das 
unidades monoméricas, e não há um ponto de parada específico no processo 
sintético; os produtos, portanto, variam em comprimento. 
• Homopolissacarídeos 
de Armazenamento 
• Amido 
• Amilose: cadeias longas, não ramificadas, de resíduos de D-
Glicose conectados por ligações(α1→4), hidrolisada pela α-
amilase, com única ponta redutora e não redutora 
• Amilopectina: cadeias longas, altamente ramificada, de resíduos 
de D-Glicose conectados por ligações (α1→4) e (α1→6), 
hidrolisada pela α-glicosidase, com única ponta redutora e 
muitas não redutoras 
• Glicogênio: polímero de subunidades de glicose conectados por ligações 
(α1→4) e (α1→6), com nº maior de pontos de ramificações em torno da 
glicogenina, com apenas uma extremidade redutora 
o Hepátócitos: é encontrado em grandes grânulos e apresentam, 
firmemente ligadas, as enzimas responsáveis pela síntese e 
degração do glicogênio 
o Músculo esquelético 
• Dextrana: composto por resíduos de D-Glicose em ligações (α1→6); 
todos têm ramificações (α1→3) e alguns com (α1→2) ou (α1→4) 
Estruturais 
• Celulose: (β1→4) 
• Quitina: (β1→4) 
• Heteropolissacarídeos 
Estruturais 
• Peptidoglicano: (β1→4), envolve as células bacterianas em uma rígida 
parede celular, impedindo o inchaço e a lise celular devidos à entrada 
osmótica de água 
• Glicosaminoglicanos (GAG’s): polímeros lineares extracelulares 
compostos por unidades de dissacarídeo repetida conectados por 
ligações (β1→3) e/ou (β1→4); garantem à MEC viscosidade, adesão e 
resistência à compressão. 
• Ácido hialurônico: 
• Condroitina-sulfato 
• Queratan-sulfato 
• Heparin-sulfato 
✓ Doença de Hurler (Mucopolissacaridose): os GAG’s não podem 
ser degradados. O excesso é armazenado nos tecidos moles da 
região facial. 
 
Comentado [GOdM6]:  Lisozima: enzima de função 
defensiva, abundante em secreções animais e que catalisa 
a hidrólise das ligações glicosídicas (β1→4) de 
polissacarídeos na parede celular de bactérias, 
possibilitando uma defesa contra infecções nos olhos. 
 Antibioticos β-Lactâmicos 
Comentado [GOdM7]: ➢ O padrão de resíduos de 
açúcar sulfatados e não sulfatados específico para cada 
GAG proporciona que diferentes ligantes proteicos, os 
quais se ligam eletrostaticamente aos 
glicosaminoglicanos, sejam reconhecidos especificamente. 
Glicoconjugados 
• Proteoglicanos: são GAG’S sulfatados ligados a uma proteína central. Unidos à 
superfície externa da membrana plasmática por meio de um peptídeo 
transmembrana ou um lipídeo ligado covalentemente, fornecem pontos de 
adesão, reconhecimento e transferência de informações entre as células ou 
entre as células e a MEC; 
• Glicoproteínas: são oligossacarídeos covalentemente ligados a resíduos de Asp 
(N-ligados) ou Ser/Thr (O-ligados). Muitas proteínas extracelulares ou da 
superfície celular são desse tipo, assim como a maioria das proteínas 
secretadas. Além disso, influenciam o enovelamento e a estabilidade das 
proteínas, fornecem informações cruciais sobre o destino de proteínas 
recentemente sintetizadas e permitem o reconhecimento específico de outras 
proteínas – antígenos; 
• Glicolipídeos: são carboidratos ligados covalentemente a longas cadeias de 
hidrocarbonetos que geralmente compõe a membrana plasmática. 
Comunicação: 
• Lectina: são proteínas que ligam carboidratos com alta especificidade e com 
moderada a alta afinidade. Participam de vários processos de reconhecimento 
celular, sinalização e adesão e na destinação intracelular de proteínas 
recentemente sintetizadas. 
• Selectina 
Digestão e Absorção: 
• SGLT₁ → Glicose + Galactose p/ dentro – Na+ 
• GLUT₅ → Frutose p/ dentro 
• GLUT₂ → Frutose + Glicose + Galactose p/ fora 
 A digestão inicia-se na boca, a mastigação fraciona o alimento e mistura-o com a saliva. A 
amilase salivar ou ptialina (enzima) é ativada e começa a ser secretada pelas glândulas salivares, com 
isso inicia a degradação do amido em maltose. 
 No estômago, o pH ácido bloqueia a atuação as amilases impedindo sua ação. No entanto, até 
que o alimento se misture completamente com o suco gástrico, 30% do amido foi degradado em 
maltose. No duodeno, a enzima amilase pancreática (produzida pelo o pâncreas), completa a digestão 
do amido em maltose. 
 Já no intestino delgado, onde se faz mais intensamente a digestão dos carboidratos, ascélulas 
intestinais secretam as enzimas maltase, frutase e lactase, que degradam os dissacarídeos em glicose, 
frutose e galactose para serem absorvidos e levados para a corrente sanguínea. Frutose e galactose são 
convertidas em glicose e a glicose restante é convertida a glicogênio para reserva. O glicogênio é 
constantemente reconvertido a glicose de acordo com as necessidades de cada organismo.