Estrutura e função de carboidratos

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Noções Preliminares (Células)
	 Células: unidades estruturais e funcionais de todos os organismos vivos.
	 Os menores organismos: apenas 1 célula e os demais organismos são multicelulares.
	 Organismos unicelulares são encontrados em todos os lugares (Antártida, fontes de águas quentes, no ar, dentro de organismos maiores, etc.).
- Nos Organismos multicelulares as células se distinguem no tamanho, forma e função.
	Características universais das células vivas: núcleo ou nucleóide, membrana plasmática e citoplasma.
	Membrana plasmática: separa o conteúdo celular do meio externo, e é composta por lipídios e proteínas.
	 As membranas dividem também o espaço interno – separando processos e componentes.
	 Possibilitando organizar sequências de reações/ conservar energia/ comunicação cel-cel.
Células procarióticas 
 
- Genoma composto por DNA com proteínas (sem carioteca);
- Divisão celular por fissão ou brotamento (sem mitose);
- Nutrição por absorção ou fotossíntese;
- Não possuem mitocôndrias nem citoesqueleto;
- Não apresentam movimento intracelular. 
Células eucarióticas
 
	 Cromossomos contidos no núcleo;
	 Divisão celular por mitose;
	 Organelas: mitocôndria, cloroplasto (plantas e algumas algas), retículo endoplasmático, complexo de Golgi, lisossomo (animais), vacúolos (vegetais);
	 Nutrição por absorção, ingestão ou fotossíntese;
	 Citoesqueleto (microtúbulos, filamentos intermediários e de actina);
- Movimento intracelular (endocitose, exocitose, mitose, etc.).
Principais características das células eucarióticas
	
	- Retículo endoplasmático: espaços envoltos por membrana altamente enrolada, que se estende por todo o citoplasma.
	- Ribossomos associados ao retículo endoplasmático: sintetizam proteínas. 
	- Ribossomos não associados: sintetizam proteínas que permanecem e atuam dentro do citosol.
	
Complexo de Golgi: sistema de cavidades membranosas, arranjadas como feixes planos. 
Vesículas contendo as proteínas, brotam do RE e movem-se para o complexo de Golgi. 
Enzimas do complexo modificam as proteínas pela adição de sulfato, carboidrato ou porções lipídicas. 
Uma das funções dessa modificação é endereçar as proteínas para os locais onde irão atuar.
Lisossomos: vesículas contendo enzimas capazes de digerir proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléicos e lipídeos. 
Gerando: aa, monossacarídeos, nucleotídeos, ácidos graxos, etc. 
Células vegetais possuem vacúolos com papel similar ao dos lisossomos. 
Em algumas células o vacúolo contém pigmentos (antocianinas) responsáveis pela coloração púrpura e vermelha das folhas e frutos, em outras ele tem função de armazenar carboidratos ou lipídios. 
	
Peroxissomos: organelas que contém catalases que quebram H2O2 (peróxido de hidrogênio – gerador de espécies reativas que chamamos de Radicais livres) liberando H2O e O2.
Radicais livres: gerados por reações oxidativas durante a degradação de biomoléculas, principalmente dentro das mitocôndrias.
	
	 Núcleo: contém quase todo o DNA da célula (DNA genômico) e possui poros na membrana que permitem a entrada de enzimas e outras proteínas requeridas para a replicação do DNA e o reparo. 
Citoesqueleto: rede tridimensional de filamentos de proteínas presente no citoplasma, e responsável pela estrutura, organização da célula e movimentação de organelas. 
	 
Mitocôndrias: apresentam membrana externa e a interna forma cristas, que envolve a matriz repleta de enzimas e intermediários químicos envolvidos no metabolismo produtor de energia.
Mitocôndrias e Cloroplastos são produzidos por auto-divisão, eles possuem DNA, RNA e ribossomos próprios.
	
Cloroplastos e mitocôndrias desempenham papéis semelhantes, porém os cloroplastos utilizam energia solar e mitocôndrias usam energia química resultante da quebra de compostos oxidáveis.
 
	
lisossomo
Grânulo de amido
cloroplasto
tilacóides
Parede celular
vacúolo
Parede celular da célula adjacente
plasmodesma
Estrutura e Função de carboidratos
*
• Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em 2 tipos de carboidratos: Amido e Celulose.
• Ambos são polímeros do monômero glicose. 
	Amido: fonte de armazenamento - vegetais 
	Celulose: componente das paredes celulares – vegetais e de fungos
Resistência
Atribuída a conformação das unidades de D-glicose e as interligações proporcionadas pelas interações de H+
Unidades de D-glicose ligadas
Cadeias paralelas de celulose
Unidades de D-glicose ligadas
Cadeias paralelas de celulose
Monossacarídeos: aldoses e cetoses.
Trioses
Pentoses
ribose
aldopentose
2-desoxiribose
aldopentose
RNA
DNA
glicose
aldohexose
frutose
cetohexose
Hexoses
Mais abundantes na natureza
*
D-Aldoses
3 carbonos
4 carbonos
5 carbonos
6 carbonos
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3 carbonos
4 carbonos
5 carbonos
6 carbonos
D-Cetoses
*
	 Os epímeros da glicose diferem dela pela configuração espacial. 
C6H12O6
D-Manose (epímero em C-2)
D-Galactose (epímero em C-4)
D-Glicose 
*
Família da Glicose
Aminoaçúcares
Açúcares ácidos
Desoxiaçúcares (5 oxigênios; hidroxilas em posições diferentes)
Derivados da glicose
*
Dissacarídeo: 2 monossacarídeos
	 1 –OH da molécula de glicose se condensa com o hemiacetal intramolecular de outra glicose, havendo eliminação de H2O e a formação de uma ligação O-glicosídica.
	 O reverso é a hidrólise: ataque da ligação glicosídica pela água. 
-D-Glicose
-D-Glicose
Maltose
	 Polissacarídeos: 2 ou mais monossacarídeos.
	 ligados entre si em cadeias lineares ou ramificadas.
Grânulos de amido (cloroplasto)
Granulos de glicogênio (hepatócito)
 Homopolissacarídeos
 Heteropolissacarídeos
2 tipos de monômeros lineares
lineares
ramificados
Múltiplos tipos de monômeros ramificados
*
	 Homopolímero
*
Gram +
	 Peptídeos ligados covalentemente às unidades de 
ácido N-acetilmurânico
e
N-acetilglicosamina
*
Hialuronato – ácido hialurônico
Promove conexões entre os componentes da matriz extracelular; composta por proteínas e carboidratos
	Polímeros	Funções
	Amido	Armazenagem de energia: vegetais.
	Glicogênio	Armazenagem de energia: bactérias e células animais.
	Celulose	Estrutural: vegetais, fornece rigidez e resistência às paredes celulares. 
	Quitina	Estrutural: insetos, aracnídeos, crustáceos (fornece rigidez e resistência ao exoesqueleto).
	Peptideoglicano	Estrutural: bactérias (fornece rigidez e resistência ao envoltório celular.
	Hialuronato
 	Estrutural: vertebrados (matriz extracelular da pele e tecido conjuntivo; viscosidade e lubrificação nas articulações).
	 Proteoglicano (sindecana): proteína integral de membrana.
	 Domínio N-terminal da proteína é covalentemente ligado (por um trissacarídeo) a 3 cadeias de heparana sulfato e 2 de condroitina sulfato. 
Sindecana
Heparana sulfato
Condroitina sulfato
Extracelular
Intracelular
*
	 Proteoglicano: interações entre células.
	 essas interações são mediadas por integrinas, e fibronectina (extracelular).
	 Fibras de colágeno associam-se com fibronectina e proteoglicano. 
Ligações cruzadas das fibras de colágeno.
Fibronectina
Proteoglicano
Integrina
Filamentos de actina
Membrana plasmática
*
Lectinas (proteínas)
	 Lectinas ligam a açúcares com alta afinidade e especificidade;
	 Reconhecimento cel/cel e processos de adesão;
Exemplos:
	 Planta: ricina.
	 Vírus: Hemaglutinina do vírus influenza.
	 Bactéria: Toxina colérica.
Lectinas
	 Algumas Bactérias causam úlcera gástrica pelas interações entre lectinas da superfície da bactéria e o oligossacarídeo Leb do epitélio gástrico.
*
	 Linfócitos T rolam na superfície capilar.
	 Sítio de inflamação: interações fortes entre integrinas dos capilares e ligantes nos linfócitos T .
	 Células T extravasam dos capilares para o sítio de inflamação. 
Interações lectina-ligante no movimento de linfócitos.
Glicoproteína ligante de integrina
Integrina
P-selectina
Célula do endotélio capilar
Sítio de inflamação
Glicoproteínaligante de P-selectina
Linfócito T livre
Rolagem
Adesão
Extravasamento
Fluxo sanguíneo
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	 início da infecção (vírus ou bactérias)
	 interações cél/cél.
	 Defesa/ intoxicação
Cadeia de oligossacarídeo
Proteína de membrana
Glicolipídio
Vírus
Bactéria 
Linfócito
P-selectina
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Referências
- Reginald Garrett and Charles Grisham. Biochemistry, 2ª edição. 
	 David L. Nelson e Michael M. Cox. Lehninger Princípios de bioquímica, 3ª edição. 
- Donald Voet, Judith G. Voet e Charlotte W. Pratt. Fundamentos de bioquímica.