Glícidos: Biomoléculas e suas Funções

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Glícidos, glúcidos, polissacáridos, carboidratos, açucares 
- Biomoléculas mais abundantes
- Fotossíntese
- Base da dieta. Energia obtida por oxidação dos carboidratos
- Elementos estruturais, reconhecimento celular, adesão
O que são os glícidos?
· Aldeídos ou cetonas polihidroxilados
· (CH2O)n
Cadeias com mais de 20 monossacáridos
Cadeias pequenas de unidades de monossacáridos ligados entre si por ligações glicosídicas. Mais abundante são os dissacáridos. (sacarose)
Uma única unidade de aldeído ou cetona polihidroxilada. Mais abundante é a D-glucose.
Monossacáridos
Aldeídos ou cetonas com dois ou mais grupo hidroxilo
Os átomos de carbono aos quais os grupos hidroxilo estão ligados são muitas vezes QUIRAIS.FAMÍLIAS DE MONOSSACARÁRIDOS
Carbonilo
CETOSES
ALDOSES
Carbonos Quirais – Monossacáridos
a
Todos os monossacáridos com exceção da dihidroxiacetona contêm UM OU MAIS CARBONOS QUIRAIS.
n centros quirais -> 2n estereoisómeros
Os estereoisómeros dos monossacáridos podem ser divididos em dois grupos, os quais diferem na configuração à volta do centro quiral mais distante do carbono do grupo carbonilo.
Isómeros D- configuração semelhante ao D-gliceraldeído
Isómeros L- configuração semelhanta ao L-gliceraldeído
A maior parte das hexoses presentes nos organismos vivos são isómeros D.
Epímeros- diferem só na configuração à volta de um átomo de carbono
(átomos de C numerados a partir do carbonilo)
Estruturas cíclicas de monossacáridos
Em solução aquosa, os monossacáridos ocorrem maioritariamente em ESTRUTURAS CÍCLICAS.
Reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas
O carbono do grupo carbonilo forma uma ligação covalente com o oxigénio de um grupo hidroxilo.
Formam-se HEMACETAIS ou Hemicetais
Introdução de um novo carbono assimétrico (carbono anomérico)
Existência de mais dois esteoisómeros – anómeros β e α
Derivados das hexoses
- Grupo OH substituído por outro grupo
- Oxidação de um C a um grupo carboxilo
Açucares aminados: -OH do C2 substituído por -NH2
Grupo amina quase sempre condensado com ácido acético
Derivado da glucosamina. Ácido lático ligado ao C3.
Açucares Desoxi: -OH DO C6 substituído por -H
Polissacáridos de plantas, glicoproteínas e glicolípidos.
Ácidos aldónicos e ácidos urónicos: Oxidação do carbonilo a carboxilo no C1
 Oxidação do carbonilo a carboxilo no C6
Formam ésteres intramoleculares estáveis- LACTONAS
Açucares fosforilados: Condensação do ácido fosfórico com OH- - éster de fosfato
 Intermediários na síntese e metabolismo dos carboidratos
 Ex: glucose 6 phosphate
Monossacáridos como agentes redutores
Carbonilo --- Carboxilo
Dissacáridos
Dissacáridos formam-se através de uma ligação O-glicosídica (ligação covalente) entre dois monossacáridos.
A ligação O-glicosídica forma-se entre um grupo hidroxilo de um monossacárido e o carbono anomérico do outro monossacárido.
C anomérico não envolvido na ligação glicosídica. Disponível para oxidação – DISSACÁRIDO REDUTOR
Não possui um C anomérico livre. – DISSACÁRIDO NÃO REDUTOR
Polissacáridos
 
Amido e glicogénio - polissacáridos de armazenamento
Celulose e quitina- polissacáridos estruturais
Peptidoglicanos- paredes celulares bacterianas (estruturais)
Glicosaminoglicanos- matriz extracelular
Tipos de monossacáridos
Tamanho cadeias
Tipos ligações
Grau de ramificação
AMIDO- células de plantas
GLICOGÉNIO- células animais. Estrutura semelhante. Mais ramificado. Mais compacto
Ocorrem em grânulos intracelulares
AMIDO E GLICOGÉNIO- degradados por α-amilases (saliva, intestinos)
CELULOSE- degrada por celulases
QUITINA- Homopolissacárido linear composto por resíduos de N-acetil-D-glucosamina. Substituição do -OH do C2 na celulose por um grupo amina acetilado. Ligação glicosídica (B 1-4) imagem
PEPTIDOGLICANOS- heteropolissacáridos estruturais
 
GLUCOSAMINOGLICANOS
Espaço extracelular nos tecidos de organismos multicelulares preenchido com um material gelatinoso- MATRIZ EXTRACELULAR
MATRIZ EXTRACELULAR- rede complexa de heteropolissacáridos (glicosaminoglicanos) e proteínas fibrosas (colagénio, elastina, fibronectina, laminina).
Polímeros lineares compostos por unidades repetidas ou dissacáridos.
N-acetilfglucosamina ou N-acetilgalactosamina
Ácido urónico (D-glucorónico ou L-idurónico)
Algunas sulfatados
GLICOCONJUGADOS
Moléculas específicas de glícidos atuam em:
- Reconhecimento celular
- Migração celular
- Resposta imunitária
- Etc…
Carboidrato responsável pela informação está ligado de forma covalente a uma proteína ou lípido.
PROTEOGLICANOS
· Macromoléculas da superfície celular ou da matriz extracelular.
· Cadeias de glicosaminoglicanos ligadas covalentemente a uma proteína de membrana ou a uma proteína excretada.Estrutura de um proteoglicano de uma proteína intregral de membrana.
Glicosaminoglicano ligado a um resíduo de Ser através de uma ponte trissacárida. Imagem *
GLICOPROTEINAS
· Macromoléculas da porção externa da membrana plasmática e da matriz extracelular.
· No interior da célula ocorrem em organelos específicos.
· Uma ou mais cadeias de oligossacáridos de composição variada ligados covalentemente a uma proteína.
Ligação O-glicosídica- C anomérico ao OH de uma serina ou treonina.
Ligação N-glicosídica- C anomérico ao N da amida de asparagina.
GLICOLÍPIDOS E LPS
· Moléculas de membrana.
· As cabeças polares hidrofílicas dos lípidos de membrana encontram-se covalentemente ligadas a oligassacáridos.
· Membrana externa de Gram-
· Moléculas-alvo de anticorpos
· Tóxicos
Interações oligossacáridos- lectinas
Lectinas são proteínas que se ligam aos carboidratos com grande afinidade e especificidade. (tabela)
Selectinas- lectinas membrana plasmática que intervêm no reconhecimento celular e adesão.
P-selectina na superfície das células epiteliais interatua com oligossacáridos específicos dos linfócitos T que circulam.
E-selectina e L-selectina também intervêm neste processo.
Lectina específica para ácido siálico.
Oligossacárido com uma estrtura única de forma a que o reconhecimento pela lectina seja altamente específico.