Aula glicidio 1

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BIOQUÍMICA - Glicídios
Prof. MSc.: Ângelo Rêgo.
Disciplina: Bioquímica.
Curso: Enfermagem.
Carboidratos – estrutura
 São compostos que possuem na sua estrutura os elementos 
químicos carbono, hidrogênio e oxigênio.
 Possuem como fórmula geral (CH2O)n, sendo n ≥ 3, daí o nome
hidratos de carbono.
 A terminação ose é frequentemente utilizada na sua 
nomenclatura.
 A glicose (A) e a ribose (B) são exemplos de carboidratos.
Fórmula estrutural
Fórmula molecular
A. C6H12O6 = (CH2O)6
B. C5H10O5 = (CH2O)5
Fonte: a autora
Classificação dos carboidratos – monossacarídeos
Classificação em relação à possibilidade de hidrólise:
 Os monossacarídeos são os carboidratos mais simples e são 
aqueles que não sofrem hidrólise.
 Exemplos: glicose, frutose, galactose.
 Os monossacarídeos, em solução aquosa, com cinco ou 
mais carbonos adquirem estruturas cíclicas devido à reação 
entre o grupo carbonila e a hidroxila.
 Menos de 1% de cada monossacarídeo com cinco ou mais 
carbonos ocorre na forma aberta.
Classificação dos carboidratos – monossacarídeos
 Ciclização da glicose:
Fonte: a autora
 Diferem na configuração do carbono 1.
 São chamados de anômeros um do outro.
Classificação dos carboidratos – dissacarídeos
 Os dissacarídeos são formados pela união de dois 
monossacarídeos e, portanto, sua hidrólise gera dois 
monossacarídeos, os quais podem ser diferentes ou iguais.
Fonte: a autora
Classificação dos carboidratos – dissacarídeos
 Na reação para a formação de um dissacarídeo ocorre a 
formação de uma ligação glicosídica e a liberação de uma 
molécula de água.
Fonte: a autora
Classificação dos carboidratos – polissacarídeos
 Os polissacarídeos são formados pela união de mais de dez 
monossacarídeos.
Exemplos: amido, glicogênio, celulose e quitina.
 O amido é a forma de armazenamento de vegetais e é 
constituído por amilose e amilopectina.
 A amilose é constituída por moléculas de α-glicose ligadas de 
maneira linear.
 A amilopectina é uma cadeia ramificada. As ramificações são 
encontradas de 24 a 30 moléculas de glicose da cadeia 
principal.
 As fibras de amilopectina formam duplas hélices entre si ou 
com amilose.
Classificação dos carboidratos – polissacarídeos
Fonte: adaptado de NELSON, D. L.; COX, M, Lehninger. 
“Princípios de Bioquímica”. 3. ed. São Paulo: Sarvier, 2002.
Fonte: a autora
A. amilose e B. amilopectina
Classificação dos carboidratos – polissacarídeos
 O glicogênio, o polissacarídeo de reserva animal, é muito 
similar à amilopectina, porém possui um maior número de 
ramificações.
 Cada ramificação é encontrada a cada 8 a 12 unidades de 
glicose.
Glicogênio
Amido
Fonte: http://ruibiogeo.blogspot.com.br/2013/03/protidos-cohn.html
http://ruibiogeo.blogspot.com.br/2013/03/protidos-cohn.html
Classificação dos monossacarídeos
Quanto ao grupo funcional:
 Os grupos funcionais encontrados em carboidratos são 
aldeído e cetona.
A. aldeído e B. cetona
Fonte: a autora
 Os carboidratos que apresentam aldeído como grupo funcional
são denominados aldoses e aqueles que apresentam cetona 
como grupo funcional são denominados cetoses.
Classificação dos monossacarídeos
De acordo com o número de carbonos:
 Trioses (3)
 Tetroses (4)
 Pentoses (5)
 Hexoses (6)
 Heptoses (7)
 Nonoses (9)
Classificação dos monossacarídeos
 Glicose – aldohexose.
 Frutose – cetohexose.
Fonte: a autora
A. glicose e B. frutose
Funções dos carboidratos
 São as moléculas mais abundantes da natureza.
 Constituem cerca de 60% da nossa dieta.
 É pela oxidação dos carboidratos que obtemos a maior parte 
da energia utilizada pelo nosso organismo.
 São componentes das membranas celulares, do material 
genético, da parede celular de bactérias, fungos e vegetais; do 
tecido conjuntivo de animais e do exoesqueleto de muitos 
insetos.
Funções dos carboidratos
frutashortaliças
leguminosas (feijão, 
soja, lentilha,ervilha)
Leite, iogurte,queijo
carne, ave, 
peixe, ovos
açúcares 
e doces
gorduras 
e óleos
pães, farinha, arroz e massa 
(derivadosde grãos, tubérculos e raízes)
Fonte: adaptada de: 
http://www.objetivo.br/ConteudoOnline/mp/Pages/Default.aspx?toke 
n=velUCtCHEK0ueFTAJ0Y%2fBENQjTVAbDVLq3TLs8pB0tM%3d#.
Acesso em 02/08/2014.
http://www.objetivo.br/ConteudoOnline/mp/Pages/Default.aspx?toke
Interatividade
Assinale a alternativa que contém apenas monossacarídeos:
a) Glicose, frutose e lactose.
b) Glicogênio e amido.
c) Glicose e lactose.
d) Glicose e frutose.
e) Sacarose e glicose.
Resposta
Assinale a alternativa que contém apenas monossacarídeos:
a) Glicose, frutose e lactose.
b) Glicogênio e amido.
c) Glicose e lactose.
d) Glicose e frutose.
e) Sacarose e glicose.
Introdução ao metabolismo
 Metabolismo é o nome dado a todas as reações químicas que
ocorrem no nosso organismo para geração de energia e para
renovação de moléculas.
 O metabolismo pode ser dividido em várias vias, ou seja, em 
sequências de várias reações químicas.
 Nessas reações químicas, o produto de uma reação 
química vira o substrato da próxima reação.
 Na via mostrada na figura, a substância A é chamada 
de substrato; a F, de produto final, e as substâncias B, 
C, D e E, intermediários da via.
Fonte: a autora
Introdução ao metabolismo
 As vias estabelecem conexões formando uma rede de reações 
químicas.
Fonte: a autora
Fonte: http://www.criacionismo.com.br/2008/05/o-pesadelo-do-mapa-metablico.html
http://www.criacionismo.com.br/2008/05/o-pesadelo-do-mapa-metablico.html
Classificação das vias
 As vias podem ser classificadas em vias catabólicas e vias 
anabólicas.
 Vias catabólicas, ou também chamadas de vias de degradação, 
são as vias que quebram moléculas complexas nos seus 
constituintes, ou seja, em moléculas mais simples.
 Nas vias catabólicas ocorre liberação de energia.
 Vias anabólicas, ou também chamadas de vias de síntese, são 
vias que formam moléculas complexas a partir de moléculas 
simples.
 Nas vias anabólicas ocorre consumo de energia.
Vias catabólicas e anabólicas
Fonte: a autora
Energia
 A energia química, proveniente dos alimentos, fica 
armazenada em um composto intermediário chamado ATP 
(adenosina trifosfato).
Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica2.php
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/bioquimica/bioquimica2.php
Enzimas
 Para que o metabolismo funcione de maneira compatível com 
as nossas necessidades fisiológicas, as reações precisam 
acontecer de maneira rápida e isso só é possível devido à ação 
de moléculas catalisadoras que são as enzimas.
 A maior parte das enzimas são moléculas de natureza proteica, 
ou seja, são formadas por aminoácidos.
 As enzimas são sintetizadas pelo nosso próprio organismo 
pelas informações contidas na molécula de DNA, portanto, o 
funcionamento correto do nosso metabolismo está diretamente 
ligado ao nosso material genético.
Enzimas
 As enzimas são específicas para o seu substrato.
Fonte: a autora
Enzimas
 De um modo geral, pode-se dizer que para cada reação 
química do metabolismo há uma enzima.
Fonte: a autora
Digestão dos carboidratos
 Os polissacarídeos da dieta são o amido e o glicogênio.
 Os principais sítios de digestão são a boca e o intestino.
 A digestão dos polissacarídeos é iniciada na boca pela enzima
α-amilase salivar.
 Essa enzima é uma glicosidase, 
que hidrolisa as ligações 
glicosídicas α – 1,4.
Fonte: a autora
Digestão dos carboidratos
 Como o glicogênio e o amido possuem ramificações que 
possuem ligações glicosídicas α- 1,6; o resultado da digestão 
pela α-amilase salivar são fragmentos menores que podem ter 
ramificações ou não.
Fonte: a autora
Digestão dos carboidratos
 A digestão que ocorre na boca é breve, pois o alimento 
permanece na boca apenas durante a mastigação.
 Quando o bolo alimentar, juntamentecom a enzima α-amilase 
salivar, chega ao estômago, a enzima é inativada devido à 
acidez do estômago.
 O conteúdo do estômago chega ao intestino delgado, o qual 
recebe do pâncreas bicarbonato de sódio, o qual neutraliza a 
acidez do estômago e a enzima α-amilase pancreática, a qual 
continua o processo de digestão quebrando as ligações 
glicosídicas α-1,4.
 A digestão continua no jejuno superior pelas enzimas 
sintetizadas pelas células da mucosa intestinal, como a 
isomaltase, a maltase, a sacarase e a lactase.
Absorção dos monossacarídeos
 Como resultado da digestão dos carboidratos, são 
formados monossacarídeos.
 Predominantemente, os monossacarídeos são absorvidos 
pela mucosa intestinal.
 O duodeno e o jejuno superior absorvem a maior parte.
 Existem dois processos para a absorção de monossacarídeos.
 Um deles é dependente de íons sódio e de uma classe de 
proteína cuja sigla é SGLT. Esse processo envolve o gasto de 
energia.
 O outro transporte não envolve gasto de energia, mas envolve 
uma classe de proteínas transportadoras de glicose 
designadas pela sigla GLUT.
Absorção dos monossacarídeos
Fonte: ARAÚJO, J. R.; MARTEL, F. “Regulação da Absorção Intestinal de Glicose”. Departamento 
de bioquímica, Faculdade de Medicina do Porto. Arquivos de Medicina 23(2):35-43.
Digestão anormal de dissacarídeos
 Como o processo de absorção ocorre predominantemente 
para os monossacarídeos, qualquer defeito nas dissacaridases 
causa problemas.
 O dissacarídeo não digerido passa para o intestino grosso e, 
como consequência disso, ocorre a passagem de água para o 
intestino grosso.
 As bactérias, presentes no intestino grosso, fazem a 
fermentação, utilizando o dissacarídeo como substrato.
 Nesse processo são formados ácido lático, CO2 e H2; causando 
cólicas abdominais, diarreia e flatulência.
Interatividade
Analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
a) O glicogênio possui menor número de ramificações se 
comparado ao amido.
b) Os principais sítios de digestão dos carboidratos são o 
estômago e o intestino.
c) Os dissacarídeos são predominantemente absorvidos pela 
mucosa intestinal.
d) A amilase pancreática exerce sua ação no pâncreas.
e) A amilase salivar tem uma atuação breve, já que é inativada 
pela acidez do estômago.
Resposta
Analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.
a) O glicogênio possui menor número de ramificações se 
comparado ao amido.
b) Os principais sítios de digestão dos carboidratos são o 
estômago e o intestino.
c) Os dissacarídeos são predominantemente absorvidos pela 
mucosa intestinal.
d) A amilase pancreática exerce sua ação no pâncreas.
e) A amilase salivar tem uma atuação breve, já que é inativada 
pela acidez do estômago.
Transporte de glicose
 A glicose entra nas células pelos transportadores de glicose 
(GLUTs).
 Os GLUTs atuam pela mudança conformacional.
 Os GLUTs apresentam especificidade tecidual.
 GLUT-1 é abundante nos eritrócitos e no encéfalo, e o GLUT-4 
é abundante no tecido adiposo e no músculo esquelético.
Fonte: 
http://www.objetivo.br/ConteudoOnline/mp/Pages/Default.aspx?token=velUCtCHEK0ueFTAJ
0Y%2fBENQjTVAbDVLq3TLs8pB0tM%3d#
http://www.objetivo.br/ConteudoOnline/mp/Pages/Default.aspx?token=velUCtCHEK0ueFTAJ
Uso da glicose pelas células
 Dentro das células, a glicose pode ter vários destinos, dependendo 
da condição fisiológica e da disponibilidade de oxigênio.
 Caso o organismo tenha oxigênio disponível e precise sintetizar 
energia, a glicose pode ser quebrada, liberando CO2, H2O e energia.
• Essa quebra envolve as seguintes etapas:
 Via glicoltica ou glicólise.
 Conversão de piruvato em Acetil-CoA.
 Ciclo de Krebs.
 Cadeia de transporte de elétrons.
 Fosforilação oxidativa.
Respiração 
celular
Uso da glicose pelas células
 Caso o organismo não necessite sintetizar energia, a glicose 
pode ser armazenada na forma de glicogênio, sendo utilizado 
nos momentos de necessidade.
 Em condições de anaerobiose, ou seja, na carência de 
oxigênio, a glicose é convertida em lactato. Esse processo é 
utilizado por algumas bactérias, pelas hemácias, por fibras 
musculares de contração rápida e pelas fibras em geral 
submetidas a esforço intenso.
Glicólise aeróbica
 É a conversão de glicose em duas moléculas de piruvato.
 Ocorre no citossol das células.
Fonte: a autora
Reações da glicólise aeróbica
 Resumindo as reações da glicólise aeróbica, temos:
Fonte: a autora
Reações da glicólise aeróbica
 Algumas enzimas precisam se associar a uma coenzima para 
exercerem suas funções.
 NAD+ é uma coenzima derivada da vitamina Nicotinamida (B6).
 Essa é a primeira reação de oxidorredução da glicólise.
 Reações de oxidorredução são reações que envolvem a 
transferência de elétrons.
 Oxidação: perda de elétrons.
 Redução: ganho de elétrons.
 NAD+ + 2H+ + 2 elétrons → 2 NADH + H+
Reações da glicólise aeróbica
 A molécula de NADH é extremamente importante, pois ela 
armazena parte da energia contida na glicose.
 Posteriormente, essa molécula será transformada em ATP.
 O NAD+ está em quantidade limitante na célula, portanto, o 
NADH produzido deve voltar à forma de NAD+, para que ele 
possa ser utilizado novamente, por uma reação de oxidação.
 O mecanismo de oxidação do NADH depende da 
disponibilidade de oxigênio.
 Na presença de oxigênio, o NADH é oxidado pela cadeia de 
transporte de elétrons.
Glicólise anaeróbica
 Em algumas células como nos eritrócitos, nos leucócitos, no 
cristalino e na córnea do olho, na medula renal, nos testículos 
e nas células com quantidades limitadas de oxigênio ocorre a 
glicólise anaeróbica, ou também chamada de fermentação 
láctica.
 As reações até a formação de piruvato são idênticas às 
reações da glicólise aeróbica, mas ocorre uma etapa adicional 
em que o piruvato é transformado em lactato.
Fonte: a autora
Glicólise anaeróbica
 Nessa reação, o NAD+ é regenerado e pode ser utilizado 
novamente na reação de oxidação do gliceraldeído 3-fosfato.
Fonte: a autora
Destinos da molécula piruvato
Fonte: a autora
Conversão de piruvato em Acetil-CoA
 Existe uma translocase específica que faz o transporte do 
piruvato para o interior da mitocôndria.
 Na matriz mitocondrial, o piruvato é convertido em Acetil-CoA 
pelo complexo multienzimático da piruvato desidrogenase.
Fonte: a autora
Ciclo de Krebs
 O Acetil-CoA, proveniente da descarboxilação do piruvato, é 
oxidado pelo Ciclo de Krebs, também chamado de Ciclo do 
Ácido Cítrico ou Ciclo dos Ácidos Tricarboxílicos.
 É uma sequência de oito reações que formam um ciclo, pois o
oxaloacetato é uma molécula que faz parte da primeira reação,
como substrato, mas também faz parte da última reação, como
produto.
 Ocorre na matriz mitocondrial.
Reações do Ciclo de Krebs
 Resumindo as reações do Ciclo de Krebs, temos:
Fonte: a autora
Glicólise e Ciclo de Krebs
Fonte: a autora
Interatividade
Qual das seguintes afirmativas a respeito da glicólise está 
correta?
a) A conversão de glicose em lactato ocorre em condições de 
anaerobiose.
b) A conversão de glicose em piruvato ocorre na matriz 
mitocondrial.
c) Nas hemácias ocorre a glicólise aeróbica.
d) Nas fibras musculares submetidas ao esforço intenso ocorre 
a glicólise aeróbica.
e) Todas as alternativas estão corretas.
Resposta
Qual das seguintes afirmativas a respeito da glicólise está 
correta?
a) A conversão de glicose em lactato ocorre em condições de 
anaerobiose.
b) A conversão de glicose em piruvato ocorre na matriz 
mitocondrial.
c) Nas hemácias ocorre a glicólise aeróbica.
d) Nas fibras musculares submetidas ao esforço intenso ocorre 
a glicólise aeróbica.
e) Todas as alternativas estão corretas.
Cadeia de transporte de elétrons
 No processo de oxidação da glicose ocorre a redução de váriascoenzimas NAD+ e FADH, formando NADH e FADH2, 
respectivamente.
 Para a transformação das coenzimas em energia, a célula 
utiliza de um gradiente de prótons que é conseguido pela 
transferência de elétrons das coenzimas para compostos que 
estão inseridos nas cristas mitocondriais.
 A transferência dos elétrons por esses compostos constitui a 
cadeia de transporte de elétrons.
Cadeia de transporte de elétrons
 Os compostos que fazem parte da cadeia de transporte de 
elétrons agrupam-se em quatro complexos designados
I, II, III e IV.
 Existem dois componentes que não fazem parte de complexos, 
a coenzima Q (CoQ) e o citocromo c.
Fonte: a autora
Cadeia de transporte de elétrons
 Os elétrons presentes no NADH são transferidos para o 
complexo I, a coenzima Q, o complexo III, o citocromo c, o 
complexo IV e, por fim, para o oxigênio.
Fonte: a autora
Cadeia de transporte de elétrons
 Os elétrons presentes no succinato são transferidos para o
complexo II, a coenzima Q, o complexo III, o citocromo c, o
complexo IV e, por fim, para o oxigênio.
Fonte: a autora
Cadeia de transporte de elétrons
 A enzima succinato desidrogenase tem como coenzima o FAD.
 Na reação catalisada por essa enzima, o succinato é oxidado a 
fumarato e o FAD é reduzido a FADH2.
Fonte: a autora
Cadeia de transporte de elétrons
 A teoria quimiostática de Mitchell explica como o transporte
de elétrons e o gradiente de prótons está acoplado à síntese
de ATP.
Fonte: a autora
Cadeia de transporte de elétrons
 Para cada NADH que transporta seus elétrons pelos 
complexos I, III e IV; há síntese de 3 moléculas de ATP e para 
cada succinato que reduz FAD a FADH2, há síntese de 2 
moléculas de ATP.
Gliconeogênese
 Podemos obter glicose de três maneiras: pela dieta, pelo 
glicogênio hepático e pela gliconeogênese.
 É uma via que forma glicose a partir dos seguintes 
precursores: glicerol, lactato e aminoácidos.
 Ocorre no fígado e nos rins.
 A contribuição do fígado para esse processo é maior, porém,
dependendo do tempo de jejum, a contribuição dos rins pode
chegar até a 40%.
 A existência do estoque de glicogênio e de um via para obter 
glicose a partir de outros compostos nos mostra a importância 
desse composto no nosso organismo.
Gliconeogênese
 A maioria dos tecidos animais é capaz de obter energia a 
partir de vários compostos como açúcares e ácidos graxos, 
porém alguns tecidos utilizam exclusivamente glicose como 
fonte de energia.
Fonte: adaptado de MARZZOCO, A; TORRES, B. B. “Bioquímica 
Básica”. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1999.
Substratos da gliconeogênese
 O glicerol é obtido pela hidrólise de triacilglicerol, estocado no 
tecido adiposo e levado até o fígado pela corrente sanguínea.
 O lactato é liberado pelos músculos esqueléticos em exercício 
e pelas células que não possuem mitocôndria.
 Os aminoácidos, com exceção de lisina e leucina, são
provenientes da degradação de proteínas endógenas,
principalmente durante o jejum.
 Os substratos da gliconeogênese são transformados em 
intermediários da glicólise. O lactato e os aminoácidos são 
transformados em piruvato e o glicerol, em diidroxiacetona 
fosfato.
Reações da gliconeogênese
Fonte: a autora
Glicólise e gliconeogênese
Fonte: a autora
Interatividade
Qual das seguintes afirmativas a respeito da cadeia de transporte 
de elétrons e fosforilação oxidativa está correta?
a) Os complexos que fazem parte da cadeia de transporte de 
elétrons estão inseridos na membrana externa da 
mitocôndria.
b) Existem cinco complexos que fazem parte da cadeia de 
transporte de elétrons.
c) O oxigênio é o aceptor final de elétrons.
d) O gradiente de prótons não colabora com a formação de ATP.
e) O ATP é formado no complexo I.
Resposta
Qual das seguintes afirmativas a respeito da cadeia de transporte 
de elétrons e fosforilação oxidativa está correta?
a) Os complexos que fazem parte da cadeia de transporte de 
elétrons estão inseridos na membrana externa da 
mitocôndria.
b) Existem cinco complexos que fazem parte da cadeia de 
transporte de elétrons.
c) O oxigênio é o aceptor final de elétrons.
d) O gradiente de prótons não colabora com a formação de ATP.
e) O ATP é formado no complexo I.
ATÉ A PRÓXIMA!