Exercícios de Bioquímica Carboidratos

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Aluno: Annie Evelyn Souto Raposo. 
Matrícula: 20911547 
Turma: Engenharia de Alimentos 2009.1
Disciplina: Bioquímica de Alimentos
Profa: Ana Paula Trindade
Exercícios de Bioquímica – Carboidratos
1) Defina carboidratos, cite suas classes e as diferenças entre elas.
São moléculas constituídas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, fonte primária de energia para o organismo (glicose). O seu catabolismo (quebra) permite a liberação da energia química necessária para a formação do ATP (fonte de energia das células). Existem três principais classes de carboidratos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos:
· Monossacarídeos, ou açúcares simples, consistem de uma única unidade de polihidroxialdeído ou polihidroxicetona. O mais abundante monossacarídeo na natureza é o açúcar de seis carbonos D-glicose. 
· Oligossacarídeos consistem de cadeias curtas de unidades de monossacarídeos unidas por ligações glicosídicas. Os mais abundantes são os dissacarídeos, com duas unidades monossacarídicas. Tipicamente temos a sacarose, ou cana de açúcar, no qual consiste de açúcares de 6C como D-glicose e D-frutose, ligados covalentemente. 
· Polissacarídeos consistem de cadeia longas contendo centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos. Alguns polissacarídeos, tais como celulose, ocorrem em cadeias lineares, enquanto outros, como glicogênio e amido possuem cadeias ramificadas. Os mais abundantes polissacarídeos são amido e celulose feito pelas plantas, consistindo de unidades de D-glicose, mas diferenciados pelo tipo de ligação glicosídica.
2) Quais as principais funções biológicas dos carboidratos? Exemplifique.
São fontes primárias de energia para o organismo; reserva de energia no corpo (em forma de glicogênio hepático ou muscular); regulação do metabolismo de proteínas e gorduras (impedindo o desvio destes nutrientes para a produção de energia); manutenção da integridade funcional do tecido nervoso (cérebro, medula e nervos periféricos); auxiliam na excreção de toxinas presentes no fígado; promovem a manutenção da flora bacteriana intestinal (fibras). O consumo de carboidratos está intimamente relacionado à manutenção da glicemia e à liberação dos hormônios pancreáticos (insulina e glucagon). A falta de glicose no organismo pode causar hipoglicemia (do jejum ou reativa) e o excesso provoca obesidade.
3) Como os monossacarídeos são classificados considerando o grupo funcional? Cite exemplos de monossacarídeos compostos de 3 a 6 átomos de carbono de ambos os grupos funcionais.
· Aldoses: Monossacarídeos de função mista poliálcool-aldeido, como a glicose, galactose, arabinose e manose:
· Cetoses: Monossacarídeos de função mista poliálcool-cetona, como a frutose.
4) Qual o monossacarídeo mais abundante na natureza?
O mais abundante é o açúcar de seis carbonos D-glucose; é o monossacarídeo fundamental de onde muitos são derivados.
5) O que são oligossacarídeos? Como pode ser definida a ligação glicosídica?
Oligossacarídeos, ou oligossacáridos, são carboidratos que, por hidrólise, originam dois ou três monossacarídeos:
· Dissacarídeos: Quando, por hidrólise, produzem dois monossacarídeos. Por exemplo:
Sacarose + H2O → glicose + frutose
· Trissacarídeos: Quando, por hidrólise, produzem três monossacarídeos. Por exemplo:
Rafinose + 2 H2O → glicose + frutose + galactose
A ligação glicosídica é uma ligação covalente resultante da reação de condensação entre uma molécula de um carboidrato com um álcool, que pode ser outro carboidrato.
Especificamente, o que ocorre é combinação da hidroxila de um carbono anomérico (Carbono ligado ao oxigênio cetal e a uma hidroxila livre) de um monossacarídeo { grupo hemiacetal ) com a hidroxila de uma álcool ou com a hidroxila de qualquer carbono de outro monossacarídeo, produzindo água. As valências livres de ambas as moléculas se unem produzindo a ligação glicosídica ( -O-).
6) Escrever as estruturas dos dissacarídeos: maltose, trealose, lactose e sacarose, indicando quais são redutores e não redutores. Evidencie a ligação glicosídica entre os monossacarídeos constituintes.
Trealose
· Maltose (redutor)
· Lactose (redutor)
· Trealose (não redutor)
· Sacarose (não redutor).
7) O que são polissacarídeos? Como podem ser classificados?
Os polissacarídeos ou açúcares múltiplos são carboidratos formadas pela união de mais de dez moléculas monossacarídeas, constituindo, assim, um polímero de monossacarídeos. Nos organismos, os polissacarídeos são classificados em dois grupos(de reserva energética ou estruturais) dependendo da função biológica que cumprem, como explicamos na questão 8.
8) Quais as principais funções dos polissacarídeos? Exemplifique.
· Polissacarídeos de reserva energética: a molécula provedora de energia para os seres vivos é principalmente a glicose. Quando esta não participa do metabolismo energético, é armazenada na forma de um polissacarídeo que nas plantas é conhecido como amido e nos animais como glicogênio.
· Polissacarídeos estruturais: estes carboidratos participam na formação de estruturas orgânicas, estando entre os mais importantes a celulose, que participa na estrutura de sustentação dos vegetais.
9) Qual é o polissacarídeo de reserva dos animais? E das plantas? Qual a diferença entre eles?
· Amido - principal produto de reserva nutritiva vegetal , o amido é geralmente encontrado em órgão de reserva nutritiva, como raízes do tipo tuberosa (mandioca, batata doce, cará), caules do tipo tubérculo (batatinha), frutos e sementes. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 1.400 unidades de glicose) com ligação glicosídica. Constitui-se de dois tipos diferentes de polissacarídeos: a amilose com cerca de 1.000 unidades de glicose numa longa cadeia não ramificada enrolada em hélice e a amilopectina com cerca de 48 a 60 unidades de glicose dispostas em cadeias mais curtas e ramificadas. Espiral helicoidal da amilose.
· Glicogênio - polissacarídeo de reserva nutritiva dos animais, o glicogênio é encontrado, principalmente, nos músculos. Também é produto de reserva dos fungos. Constitui um polímero de glicose (mais ou menos 30.000 resíduos de glicose) com ligação glicosídica e várias ramificações.
10) Diferencie amido de glicogênio.
Trata-se de dois carboidratos tipo homopolissacarídeos, com estruturas similares, possuem o mesmo monômero (glicose, que é constituida por 6 carbonos, numerados de 1 a 6). Estas glicoses estão ligadas entre si por ligações alfa-1,4 (ligação entre o carbono 1 de uma glicose e o carbono 4 da outra) e alfa-1,6 (carbono 1 de uma glicose e carbono 6 da outra). As ligações alfa-1,4 deixam a cadeia reta e é uma ligação fraca; enquanto as ligações alfa-1,6 promovem a ramificação da cadeia e é uma ligação um pouco mais forte. E também, o amido possui duas formas, uma totalmente de cadeia reta (amilose) e uma com cadeia ramificada (amilopectina), enquanto o glicogênio possui cadeias ramificadas.
11) Diferencie amilopectina de glicogênio.
A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. A principal diferença é que a amilopectina apresenta uma ramificação a cada 30 resíduos de glicose, enquanto o glicogênio apresenta estas ramificações a cada 6 a 12 residuos de glicose (ou seja, o glicogênio é muito mais ramificado). Isto implica numa diferença crucial no metabolismo, pois as glicoses que são utilizadas são as de final de cadeia, pois são compostas de 1 ligação alfa-1,4, portanto a quantidade de glicose que o glicogênio pode liberar em um determinado período de tempo é superior ao do amido. Certamente é por isso que, na evolução, os animais optaram por utilizar o glicogênio como reserva de carboidratos.
12) O que são glicoconjugados, quais são as principais moléculas? Cite exemplos.
São carboidratos covalentemente ligados a lipídeos ou proteínas. Os principais glicoconjugados são as glicoproteínas, glicopeptídeos, peptídeoglicanas, glicolipídeos e lipopolissacarídeos. Os glicoconjugados participam de estruturas como a membrana celular e a matriz extracelular,além de serem portadores de informações, podendo fornecer o endereçamento de proteínas, reconhecimento célula-célula e nada mais são do que associação de carboidratos, sejam eles oligossacarídeos ou polissacarídeos, com lipídios ou proteínas. Os gangliosídios (glicolipídeos), por exemplo, são componentes das membranas celulares de eucariotos e podem determinar, no caso das hemácias, os tipos de grupos sangüíneos. Já os lipopolissacarídeos estão presentes nas membranas de bactérias gram-negativas, o que ajuda o sistema imune do organismo infectado a reconhecer a presença de algo que não lhe é próprio e combatê-lo.
Molécula de Oxigenio identificando a ligação glicosídica.