carboidratos

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→ Introdução 
Os carboidratos e seus derivados, conhecidos 
como glicídios, açúcares ou hidratos de carbonos, 
são as moléculas orgânicas mais predominantes, 
com uma grande variedade de funções de teor 
energético, informativo e estrutural. 
❖ São caracterizados como poli-
hidroxialdeídos (várias hidroxilas e 1 
carbonila aldeídica) ou poli-hidroxicetonas 
(várias hidroxilas e 1 carbonila cetônica). 
❖ O tipo de ligação é conhecido como O-
glicosídica. 
→ Funções 
❖ Reserva energética 
❖ Composição dos ácidos nucleicos 
❖ Componentes estruturais de muitos 
organismos 
❖ Proteção 
❖ Sinais de localização celular 
❖ Lubrificação de juntas esqueléticas 
❖ Adesão intercelular 
→ Fórmula empírica 
❖ Cn(H2O)n > só monossacarídeos se 
encaixam 
❖ Alguns podem apresentar: N, P, S 
→ Classificação 
❖ Monossacarídeos 
❖ Dissacarídeos 
❖ Oligossacarídeos 
 
 
 
 
 
 
 
❖ Polissacarídeos 
→ Monossacarídeos 
❖ Açúcares simples 
❖ Simples não ramificados 
❖ Não hidrossolúveis 
❖ Não hidrolisáveis 
❖ Com ligações simples 
→ De acordo com seu número 
de átomos de carbono, podem 
ser designados: 
❖ Trioses 
❖ Tetroses 
❖ Pentoses 
❖ Hexoses 
→ Monossacarídeos simples 
❖ Gliceraldeído (aldotriose) 
❖ Diidroxiacetona (cetose) 
 
❖ Gliceraldeído: apresenta um carbono 
assimétrico dando origem a dois 
isômeros D e L 
Bioquímica 
Carboidratos 
 Diuliane T. Pereira 
 
❖ Os biologicamente importantes 
apresentam configuração D 
Obs: cetotriose=ceto+numeral 
→ Destaque: 
❖ Aldo-hexose - D-glicose 
❖ Ceto-hexose - D-frutose 
❖ Açúcares de: 
❖ 6 carbonos: mais abundantes na natureza 
❖ 5 carbonos: ribose e desoxirribose 
❖ 4 e 7 carbonos: vias metabólicas 
→ Isomeria óptica 
Todos os monossacarídeos (exceto as 
cetotrioses), contêm um ou mais carbonos 
quirais e, portanto, ocorrem formas isoméricas 
opticamente ativas, os enantiômeros. 
❖ A partir do carbono quiral 
❖ Estereoisômeros = Isômeros ópticos que 
são diferentes entre si pela sua 
configuração (arranjo tridimensional) 
❖ Enantiômeros: estereoisômeros de 
imagem especular (espelho) e não são 
superponíveis (mesmo composto) entre 
si 
❖ Configuração: arranjo tridimensional dos 
grupos em volta de um carbono quiral. 
❖ Destrógiro (D): hidroxila à direita do C* 
❖ Levógiro (L): hidroxila à esquerda do C* 
❖ O carboidrato mais simples a tê-la é o 
gliceraldeído, este tendo duas formas 
isoméricas 
❖ Diastereoisômeros: estereoisômeros que 
não são de imagem especular e que não 
são superponíveis entre si (tem 2 
carbonos quirais) (ex: L-treose é 
diasteroisômero da L e D-eritrose) 
❖ Epímeros: diastereoisômeros que diferem 
entre si por só um carbono quiral (ex: D-
eritrose e L-treose) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
→ Projeção de Fischer 
❖ Carbono mais oxidado (grupo aldeído ou 
cetona) o mais no topo possível 
❖ Linhas verticais: representam as ligações 
para trás 
❖ Linhas horizontais: representam as 
ligações para frente 
❖ Numeração: os carbonos são numerados 
de cima pra baixo 
❖ Designação: de L ou D se define pelo 
carbono quiral de maior número 
→ Projeção de Haworth 
❖ Estruturas cíclicas em formas de anéis 
planares 
❖ Ligações mais grossas: são as mais 
próximas da tela 
❖ Furanose: anel de 5 membros 
❖ Piranose: anel de 6 membros 
São isômeros 
funcionais 
Diasterisômeros: 
❖ Grupo escrito abaixo do plano: direita na 
de Fischer; acima do plano: esquerda na 
de Fischer 
→ Ciclização 
Resultado da interação de grupos funcionais de 
carbonos distantes. 
Exemplos: 
Hemiacetais (aldeído + álcool): interação 
C-1 + C-5 em aldo-hexoses 
Hemicetal (cetona + álcool): interação C-
2 + C-5 em ceto-hexoses 
 
❖ O carbono carbonílico (C=O) torna-se um 
novo centro quiral chamado centro 
anomérico 
❖ Anômeros: duas formas do açúcar cíclico 
que podem se inconverter 
(mutarrotação) por carbonilas livres: α 
(OH à direita do carbono anomérico, 
geralmente para baixo) e β (à esquerda) 
 
 
→ Reações de monossacarídeos 
Oxidação dos açúcares 
❖ Fornece energia; 
❖ o rendimento mais alto em processos 
aeróbios (completamente oxidados em 
CO2 e H2O) 
❖ Oposto é a redução do CO2 e H2O para 
formar açúcares > fotossíntese 
❖ Aldeídos quando oxidados geram grupo 
carboxila (característico de ácidos) > 
teste para verificar a presença de aldoses. 
❖ As aldoses são chamados de açúcar 
redutores (têm um grupo carbonila livre 
para oxidar-liberar elétron) por esse tipo 
de reação; as cetoses podem ser 
redutoras porque isomerizam aldoses 
❖ Na forma cíclica, a oxidação de uma 
aldose gera uma lactona (éster cíclico). Ex: 
vitamina C. 
→ Detectar a presença de açúcares redutores: 
❖ Reagente de Tollens: utiliza íon prata 
com amônia > se houver açúcar redutor 
o íon Ag+ se reduz a prata livre 
 Figura: aldose cíclica --oxidação→ lactona 
→ Enzima glicose oxidase 
❖ Alditóis (poli-hidroxialcoóis): quando o 
grupo carbonila do açúcar é reduzido à 
hidroxila. (Ex: xilitol e sorbitol) 
→ Esterificação dos açúcares 
❖ Grupos hidroxilas (álcool) dos açúcares 
reagem com ácidos e derivados para 
forma éster 
❖ Ésteres de fosfato: intermediários na 
degradação de carboidratos para 
fornecer energia: formados pela 
transferência de um grupo fosfato a 
partir de ATP para gerar o açúcar 
fosforilado e ADP 
→ Glicosídeos 
❖ São considerados acetais completos 
❖ Ocorrem quando a hidroxila de um 
carbono anomérico (de hemicetal ou 
hemiacetal) reage com outra hidroxila 
para formar uma ligação glicosídica, que 
não é um éter, visto que pode ser 
hidrolisado na forma original 
 
❖ Os glicosídeos de furanoses são 
furanosídeos e os de piranoses são 
piranosídeos 
Exemplos notação: α(1 → 4) e β, β(1 → 
1) - sendo os números dos carbonos 
❖ Carbonos anoméricos internos em 
oligossacarídeos não estão livres para 
testar açúcares redutores, só ocorrendo 
nos casos em que o resíduo final é um 
hemiacetal livre. 
❖ Aminoaçúcares: a hidroxila do açúcar 
parental é trocada por um grupo amina (-
NH2) ou derivados. Ex: componentes de 
paredes celulares bacterianas: N-acetil-β-
D-glicosamina e derivado N-acetil-
βmurâmico 
→ Oligossacarídeos 
 
❖ São carboidratos constituídos por um 
pequeno número de moléculas de 
monossacarídeos unidas por ligações 
glicosídicas. 
❖ Dissacarídeos: consistem em dois 
monossacarídeos unidos covalentemente 
por uma ligação glicosídica. 
❖ Os três mais importantes (lactose, 
sacarose e maltose) 
→ Sacarose 
❖ Unidades monossacarídicas: α-D-glicose 
(aldo-hexose; piranose) e β-D-frutose 
(ceto-hexose; furanose) com notação α, 
β (1 → 2) 
❖ Não é açúcar redutor pois os dois 
carbonos anoméricos estão envolvidos na 
ligação glicosídica; a glicose e a frutose 
sozinhas são redutores 
❖ Sucralose: é um adoçante derivado da 
sacarose, não é metabolizado, portanto, 
não fornece calorias: substitui três 
hidroxilas por três átomos de cloro e 
inverte a configuração do átomo de 
carbono 4 do anel piranose da glicose 
→ Lactose 
❖ Unidades monossacarídicas: β-D-
galactose e D-glicose com notação β (1 
→ 4) Obs: a galactose é um epímero C-
4 da glicose 
❖ Como o carbono anomérico da glicose 
não está envolvido na lig. glicosídica, ele 
pode estar na forma α e β e é um açúcar 
redutor 
→ Maltose 
❖ Unidades monossacarídicas: duas D-
glicose com notação α (1 → 4) 
❖ Difere da celobiose (dissacarídeo obtido 
da hidrólise da celulose) pois a celobiose 
tem duas D-glicose ligadas por β (1 → 
4) 
→ Polissacarídeos (glicanos) 
❖ Geralmente formados por poucos tipos 
de monossacarídeos → 
homopolissacarídeo ou 
heteropolissacarídeo (glicose sendo o 
monossacarídeo mais comum) 
❖ Caracterização completa: monômeros, 
sequência e tipo de ligação glicosídica 
especificados 
❖ A natureza da lig. glicosídica determina a 
função Ex: ligações β-glicosídicas: função 
estrutural→ celulose e quitina ligações α-
glicosídicas: função de armazenamento 
→ amido e glicogênio 
→ Celulose 
❖ Principal componente estrutural dos 
vegetais 
❖ Homopolissacarídeo linear de β-D-glicose 
com notação β (1 → 4) 
❖ Cadeias individuais ligadas por ligações de 
hidrogênio que permite a força mecânica 
nas fibras dos vegetais 
❖ Celulases: enzimas que atacam as ligações 
β entre as glicoses: encontradas em 
determinadas bactérias (ex: trato 
digestivo de insetos e animais de pasto) 
→ Amido 
❖ Homopolissacarídeo de α-D-glicose 
❖ Tem dois tipos: amilose a amilopectina 
❖ Amilose: linear, todos os resíduos unidos 
por ligações α (1 → 4); conformação 
mais comum é uma hélice com seis 
resíduos em volta 
❖ Amilopectina: ramificada, ramificações 
iniciam-se em α (1 → 6) ao longo da 
cadeia de ligações do tipo α (1 → 4) 
❖ Enzimas desramificadoras: degradam as 
ligações de ramificação 
❖ α e β-amilases: enzimas que atacam as 
ligações de cadeia dos tipos específicos 
❖ Exoglicosidase: cliva a partir do final não 
redutor do polímero (ex: β-amilase \ 
produto: maltose) 
❖ Endoglicosidase: hidrolisa a ligação 
glicosídica em qualquer local (ex: α-
amilases \ produtos: glicose e maltose) 
→ Glicogênio 
❖ Homopolissacarídeo ramificado de α-D-
glicose, com ligações α (1 → 4) na cadeia 
e α (1 → 6) nos pontos de ramificação 
❖ Diferença da amilopectina: o glicogênio 
tem muito mais ramificações 
❖ Por ser mais ramificado, é mais solúvel em 
água e mais fácil de ser atacado pelas 
enzimas desramificadoras (como a 
glicogênio fosforilase) permitindo uma 
mobilização rápida da glicose 
❖ Doença de armazenamento: 
caracterizada por nível escasso de 
enzimas ramificadoras, os produtos do 
glicogênio assemelham-se ao amido e 
saem da solução, formando cristais de 
glicogênio nos músculos e fígado 
→ Quitina 
❖ Homopolissacarídeo linear de N-acetil-β-
D-glicosamina com notação β (1 → 4) 
Obs: este só difere da glicose pela 
substituição de uma hidroxila pela N-
acetilamina(-NH-CO-CH31) 
❖ Filamentos individuais com ligações de 
hidrogênio > força mecânica Ex: paredes 
celulares de algas e fungos, exoesqueleto 
de invertebrados 
❖ Parede celular 
→Bacterianas (procarionte): 
principalmente de heteropolissacarídeos 
com ligações β (1 → 4) e apresentam 
ligações cruzadas com peptídeos que 
forma o peptideoglicano Ex: N-acetil-D-
glicosamina na quitina e ácido N-
acetilmurâmico 
→ Vegetais (eucariontes): basicamente 
celulose Outro polissacarídico é a pectina, 
polímero de ácido D-galacturônico 
(derivado da galactose, mas -OH do C-6 
foi oxidada a carboxila) 
→ Glicosaminoglicano 
❖ polissacarídeo de um dissacarídeo 
repetitivo com um aminoaçúcar e um 
carga negativa (com sulfato ou carboxila) 
❖ Ex: Heparina (anticoagulante natural); 
Ácido hialurônico(componente do humor 
vítreo dos olhos e um fluido lubrificante 
das juntas); Sulfatos de condroitina e 
ceratano (componentes do tecido 
conjuntivo) 
→ Glicoproteínas 
❖ Contêm resíduos de carboidratos além da 
cadeia polipeptídica 
❖ Os carboidratos importantes como 
determinantes antigênicos (a parte dos 
antígenos que os anticorpos reconhecem 
como “estranhas” as quais se ligam.) 
❖ Sistema ABO: as distinções entre os tipos 
são determinadas pelas porções de 
oligossacarídeos das glicoproteínas nas 
superfícies dos eritrócitos; Obs: em todos 
os tipos o açúcar L-fucose (desoxiaçúcar) 
está presente 
→ Grupo A: a N-acetilgalactosamina fica 
no final não redutor do oligossacarídeo 
→ Grupo B: a α-D-galactose substitui a N-
acetilgalactosamina 
→ Grupo O: nenhum deles está presente 
→ Grupo AB: os dois estão presentes 
❖ Proteoglicanos: glicoproteínas com alto 
teor de carboidratos destinadas à 
superfície celular > eles são 
constantemente sintetizados e 
decompostos 
Vitamina C (Ácido ascórbico) 
❖ Lactona insaturada com anel de 5 
elementos 
❖ Cada carbono ligado a uma hidroxila, 
exceto o carbono do grupo estér cíclico 
❖ Oxidação pelo ar + hidrólise da ligação 
éster > perda da atividade como vitamina 
❖ Deficiência leva ao escorbuto: ácido 
ascórbico é necessária para a atividade da 
prolil hidroxilase : esta converte os 
resíduos de prolina (está no colágeno) 
em hidroxiprolina : esta é necessária para 
a estabilidade do colágeno (por causa das 
ligações de hidrogênio entre as fibras 
dele).