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Aula 05: Carboidratos PROCESSOS BIOLÓGICOS Prof.ª Tatiana Satake Monômero Características Organização Todos os organismos vivos precisam de energia Alimentação Função A desregulação poderá causar distúrbios no metabolismo celular? oxidação ATP CONTEXTUALIZAÇÃO 05: CARBOIDRATOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM DESCREVER - os diferentes níveis de organização dos carboidratos; RECONHECER - as características principais dos carboidratos; - as principais funções desempenhadas pelos carboidratos nas células; CONCEITOS BÁSICOS Polímeros Moléculas orgânicas complexas (polímeros) formada por subunidades menores → MONOMÊROS. Proteínas Polissacarídeos (carboidratos) Ácidos Nucleicos (DNA e RNA) CARBOIDRATOS: polímero formado de MONOSSACARÍDEOS ligados covalentemente. CARBOIDRATOS Definição - hidratos de carbono: poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxicetonas, ou substâncias que geram esses compostos quando hidrolisadas. (CH2O)n fórmula empírica MONOSSACARÍDEOS Monômero dos carboidratos grupo funcional ALDEÍDO ou CETONA Monossacarídeos: açúcares simples Oligossacarídeos: ligação glicosídica entre dois a vinte monossacarídeos Polissacarídeos: polímeros de açúcar CARBOIDRATOS Classificação a palavra “sacarídeo” é derivada do grego sakcharon, que significa “açúcar” MONOSSACARÍDEOS Características solúveis em água, mas insolúveis em solventes apolares Trioses, tetroses, pentoses, hexoses ou heptoses. aldose cetose MONOSSACARÍDEOS Características Monossacarídeos Papel geral Tipos Localização ribose RNA PENTOSES integrantes dos ácidos nucléicos desoxirribose DNA glicose sangue, uva, mel HEXOSES fornecem energia para as atividades metabólicas frutose frutas em geral galactose componente da lactose, açúcar do leite MONOSSACARÍDEOS Características MONOSSACARÍDEOS Características MONOSSACARÍDEOS Estruturas anômeros MONOSSACARÍDEOS Estruturas Aldose - (monossacarídeo no qual o grupo carbonilo é um grupo aldeído), então o novo grupo funcional designa-se de hemiacetal. Cetose - então designa-se de hemicetal. •Formados a partir de duas unidades de monossacarídeos unidos por ligação glicosídica; Ligação glicosídica: ligação covalente da reação de condensação entre uma molécula e carboidrato DISSACARÍDEOS Características LIGAÇÃO GLICOSIDICA Características ✓ quando ingerimos um dissacarídeo ele é submetido ao processo de digestão, trata-se de um processo de hidrólise, que envolve a participação de água e de uma enzima Dissacarídeos Localização Enzima Produto da hidrólise SACAROSE cana de açúcar sacarase glicose, frutose beterraba MALTOSE gerada durante a digestão do amido maltase glicose LACTOSE leite lactase glicose, galactose DISSACARÍDEOS Características •Contem mais de 20 unidades •Polímeros de açúcares, apresentam variação progressiva de tamanho de cadeia •São insolúveis em água, enquanto monossacarídeos e dissacarídeos são solúveis em água. POLISSACARIDEOS Características glicanos POLISSACARIDEOS Características glicanos •Diferem: - Identidade dos monossacarídeos repetidas - Comprimento das cadeias - Tipos de ligações unindo as unidades - Grau de ramificação. Celulose x peptideoglicano POLISSACARIDEOS Estruturas Os polissacarídeos de armazenamento mais importantes são o AMIDO, em células vegetais, e o GLICOGÊNIO, em células animais. Ambos são de ocorrência intracelular e formam grandes agrupamentos ou grânulos. AMIDO Estrutura Polissacarídeo com dois tipos de polímeros da glicose: amilose e amilopectina Função: -Reserva energética vegetal AMIDO Estrutura GLICOGÊNIO Estrutura Principal polissacarídeo de armazenamento das células animais. Função: -Reserva energética animal. O glicogênio é especialmente abundante no fígado, onde pode constituir até 7% do peso líquido; ele também está presente no músculo esquelético. Músculos: energia para a fibra muscular. Fígado: mantém a glicemia nos períodos curtos de jejum (até 8 h) Refeição rica em carboidratos → sangue recebe gde quantidade de glicose → parte é enviada as células do fígado e convertida em glicogênio GLICOGÊNIO Estrutura Substância fibrosa, resistente e insolúvel em água. Função: -Contribui para a proteção da célula e para a sustentação das plantas - Aumenta a motilidade do intestino e retém água, tornando mais fácil a liberação das fezes - Diminui a absorção de gordura no intestino Localização: - Encontrada da parede celular dos vegetais, particularmente em galhos e em todas as partes lenhosas CELULOSE Estrutura Para a digestão da celulose é necessária a enzima celulase CELULOSE Digestão Estudos de genética molecular têm revelado que os genes que codificam as enzimas para a degradação da celulose estão presentes nos genomas de uma ampla gama de animais invertebrados, incluindo artrópodes e nematódeos Ruminantes: rúmen (o primeiro dos quatro compartimentos de seus estômagos) microrganismos simbióticos que conseguem hidrolisar a celulose Fibras longas similares a fibras da celulose e como a celulose, não pode ser digerida por vertebrados. Função: -Proteção e sustentação vertebral Localização: - principal componente dos exoesqueletos duros de aproximadamente 1 milhão de espécies de artrópodos QUITINA Estrutura homopolissacarídeo linear composto por resíduos de N-acetilglicosamina em ligações β1→4) - substituição de um grupo hidroxila em C-2 por um grupo amina acetilado. Polissacarídeo Monossacarídeo Localização Papel AMIDO glicose tecido reserva - vegetais reserva energética GLICOGÊNIO glicose citoplasma de fungos e animais reserva energética CELULOSE glicose parede celular - vegetais e algas proteção, sustentação QUITINA N- acetilglutamina exoesqueleto de artrópodes proteção, sustentação POLISSACARIDEOS Características POLISSACARIDEOS Características Reconhecimento celular CARBOIDRATOS Gordura? CARBOIDRATOS Gordura? CARBOIDRATOS Absorção ATIVIDADE EM SALA Lista de exercícios QUESTÕES 1. Como são classificados os carboidratos? Dê exemplos quanto ao número de carbonos, monômeros e grupo funcional. 2. O que é e qual a importância das ligações glicosídicas dos carboidratos? Por que a celulose não é digerida pelos seres humanos? 3. Há dois locais onde o glicogênio pode ser encontrado em maior quantidade nos seres humanos. Quais são eles? Há diferenças entre a forma de estoque e uso desta molécula nesses locais? 4. Quais os dois principais componentes que formam o amido? Qual a estrutura desses dois componentes? 5. Os principais polissacarídeos de reserva são o amido e glicogênio. Quais as principais diferenças entre eles? ATIVIDADE EM SALA Lista de exercícios Respostas ATIVIDADE VIRTUAL Montagem de Moléculas 1.) Acesse os links abaixo, analise as moléculas encontradas e descreva a sua estrutura, correlacionando com sua função. a) http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=423 b) http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=419 c) http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=58 d) http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=59 http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=423 http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=419 http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=58 http://www.3dchem.com/3dmolecule.asp?ID=59 SAIBA MAIS Carboidratos: - https://www.bbc.com/portuguese/geral-45221046 - https://pt.khanacademy.org/science/biology/macromolecules/carbohydrates- and-sugars/v/molecular-structure-of-glucose - https://pt.khanacademy.org/science/biology/macromolecules/carbohydrates- and-sugars/a/carbohydrates - https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/cytoskeleton- junctions-and-extracellular-structures/a/the-extracellular-matrix-and-cell-wall • REZEK, Ângelo Junqueira. Biologia Celular e Molecular, 9ª edição. Guanabara Koogan, 01/2012. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/978-85-277-2129-5/pageid/12 • LODISH, Harvey, BERK, Arnold, KAISER, Chris A., KRIEGER, Monty, BRETSCHER, Anthony, PLOEGH, Hidde, A. Biologia Celular e Molecular, 7thedição. ArtMed, 01/2014. VitalSource Bookshelf Online. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788582710500/pageid/33 • Amabis, José Mariano. Biologia. Volume 1. Editora Moderna. • HARPER. Bioquimica Ilustrada, 30th edição. Disponível na biblioteca. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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