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Carboidratos O que são? Qual constituição? São compostos de natureza química orgânica; Constituído por C, H, O; Presente em vegetais e animais tem um papel estrutural e metabólico importante; Funções? Função energética, função estrutural e participam da formação dos ácidos nucleicos. Vegetais: Glicose sintetizada pelo dióxido de carbono e água; Armazenada em forma de amido. Percussora para a síntese de todos os outros carboidratos no organismo. Animais: Sintetizam carboidrato a partir de aminoácidos. Glicogênio, ribose, desoxirribose, galactose; Doenças galactosemia, doenças de intolerância à lactose por exemplo. : Monossacarídeos: Açucares que não são hidrolisados em carboidratos mais simples. Compostos por aldeídos, cetonas; Álcoois poli-hidratados: nos quais o grupamento aldeído ou cetona foi reduzido a um grupamento álcool. São sintetizados por redução de monossacarídeos para a diminuição de peso e diabetes; Podem ser classificados de acordo com a natureza química de seus grupos carbonila e o número de átomos de carbono. Trioses, tetroses, pentoses, hexoses ou heptoses, dependendo do número de átomos de carbono (de três a sete), e como aldoses ou cetoses. Glicose: Carboidrato mais importante e o principal combustível metabólico dos mamíferos. Chamados de açúcares, glicídios ou hidratos de carbonos. Dissacarídeos: Produto de condensação de duas unidades de um monossacarídeo; Formado pela ligação covalente entre os dois monossacarídeos; EX: Sacarose, lactose. Oligossacarídeos: Resultado da condensação de três a dez monossacarídeos; Os açúcares combinam-se através de ligações covalentes, que passam a ser chamadas ligações glicosídicas. Polissacarídeos: Resultado da condensação de mais de dez monossacarídeos; São chamados de hexosanos ou pentosanos; Dependendo da identidade dos monossacarídeos- Hexoses e pentoses. EX: Amidos e as Dextrinas. Polissacarídeos não amídicos: São outra variedade de polissacarídeos que não digeridos pelas enzimas humanas, eles formam o maior componente de fibra da dieta. EX: Celulose. Glicose: É monossacarídeo mais importante; Usado como fonte de energia primária. Estrutura: Sua cadeia apresenta 6 carbonos e contém um grupamento aldeído (–CHO), sendo sua fórmula geral C6H12O6. A fórmula estruturas de cadeia aberta, que por sua vez pode contribuir para algumas das ropriedades da glicose. A estrutura cíclica contribuiu para outras propriedades; Projeção de Haworth; A molécula é visualizada lateralmente e acima do plano do anel; As ligações mais próximas ao observador em negrito e espessadas, com os grupamentos hidroxila acima ou abaixo do plano do anel. O anel de seis membros contendo um átomo de oxig ênio é, na realidade, em forma de cadeira. Isomerismo dos açucares A glicose (de 4 átomos de carbono), podem formar 16 isômeros; A) Isomerismo D e L: A forma é determinada por sua relação espacial com o composto original dos carboidratos, o açúcar de três carbonos glicerose. A orientação dos grupamentos –H e –OH ao redor do átomo de carbono adjacente ao carbono do álcool primário terminal (carbono 5 na glicose) determina se o açúcar pertence à série D ou L. O glicídeo é o isômero D: quando o grupamento –OH está à direita. O glicídeo é o isômero L: quando o grupamento –OH está à esquerda. Grande parte dos monossacarídeos de ocorrência natural são açúcares D. : quando um feixe de luz polarizada atravessa uma solução de um isômero óptico, Atividade óptica devido à presença de átomos de carbono assimétricos. Dextrorrotatório (+): ele rota quer para a direita; Levorrotatório (-): ele rota para esquerda; A direção da rotação da luz polarizada independe da estereoquímica do açúcar, de tal modo que ele pode ser designado D(-), D(+), L (-) ou L (+). FORMA EM CADEIA PROJEÇÃO DE HAWORTH FORMA EM CADEIRA B) Estruturas anelares piranose e furanose: Estruturas anelares dos monossacarídeos são similares às estruturas anelares do pirano (um anel com seis componentes) ou do furano (um anel com cinco componentes). c) Anômeros alfa e beta: A estrutura anelar de uma aldose é um hemiacetal. De modo similar, a estrutura anelar de uma cetose é um hemicetal. A glicose cristalina é uma -d-glicopiranose. D) Epímeros: São os isômeros que diferem em consequência de variações na configuração do –OH e do –H nos átomos de carbono 2, 3 e 4 da glicose. EX. manose e galactose. E) Isomerismo da aldose-cetose: A frutose e glicose tem a mesma fórmula molecular,se diferenciam em sua estrutura. Na frutose: há um grupamento ceto potencial na posição 2, o carbono anomérico. Na glicose: existe um grupamento aldeído potencial na posição 1, o carbono anomérico. Formada por meio da combinação de um aldeído com um grupamento álcool. Monossacarídeos importantes: Do ponto de vista fisiológico. Derivados de trioses, tetroses e pentoses e de um açúcar com sete carbonos (sedo-heptulose) são formados como intermediários metabólicos na glicólise e na via das pentoses-fosfato. Pentoses: importantes em nucleotídeos, ácidos nucleicos e diversos coenzimas. Hexoses: Glicose, galactose, frutose e manose. Cetoses: bioquimicamente importantes. Derivados de ácido carboxílico da glicose: incluindo o d-glicuronato e seus derivados metabólicos=L-iduronato e L-gulonato. Os açúcares formam glicosídeos: São formados pela condensação, onde um grupamento de hidroxila do carbono anomérico de um monossacarídeo juntamente com um composto que pode ser outro monossacarídeo ou não. Ligação acetal: Onde o segundo grupamento é uma hidroxila, a ligação O-glicosídica. Ela é resultado de uma reação entre um grupamento hemiacetal e outro grupamento –OH. Caso o segundo grupamento seja uma amina, forma-se uma ligação N-glicosídica, entre a adenina e a ribose nos nucleotídeos como o ATP. Caso a porção hemiacetal for à glicose: Glicosídeo. Caso a porção hemiacetal for à galactose: Galactosídeo. A aglicona pode ser o glicerol, um esterol, um fenol ou uma base, como a adenina. Glicosídeos cardíacos: ação sobre o coração, pois contêm esteroides como a aglicona. Ouabaína: um inibidor da Na+ -K+ -ATPase das membranas celulares ( derivados do digitálico e estrofanto). Antibióticos: estreptomicina (Os outros glicosídeos) Desoxiaçúcares: São os que o hidrogenio foi substituido por um grupamento de hidroxila. EX: DNA O desoxiaçúcar l-fucose ocorre nas glicoproteínas; Inibidor do metabolismo da glicose: A 2-desoxiglicose. Aminoaçúcares: Incluem a d-glicosamina= constituinte do ácido hialurônico. D-galactosamina= constituinte da condroitina e a d-manosamina. Antibióticos: contêm aminoaçúcares. Atividade metabólica. Maltose, sacarose e lactose: Os dissacarídeos são açúcares compostos por dois resíduos monossacarídicos ligados por uma ligação glicosídica. Maltose, a sacarose e a lactose= fisiologicamente importante. Açúcar invertido: A hidrólise da sacarose fornece uma mistura de glicose e frutose. Polissacarídeos: Amido: é um homopolímero da glicose, formando de glicosano. Os dois constituintes principais são a amilose, tem uma estrutura helicoidal não ramificada, e amilopectina que tem cadeias ramificadas compostas por 24 a 30 resíduos de glicose com ligações 1→4 nas cadeias e por ligações 1→6 nos pontos de ramificação. Para os amidos que são prontamente hidrolisados no intestino delgado até 0 para aqueles que não sofrem hidrólise. Glicogênio: polissacarídeo de armazenamento em animais= amido animal. É uma estrutura mais altamente ramificada que a amilopectina, com cadeias de 12 a 14 resíduos de - d-glicopiranose. Inulina: é um polissacarídeo da frutose é solúvel em água e é utilizada para determinar a taxa de filtração glomerular, mas não é hidrolisada pelas enzimas intestinais. Dextrinas: são intermediários na hidrólise do amido. Celulose: constituinte das paredes das células vegetais é insolúvel. É uma importante fonte de “massa” na dieta e é o principal componente da fibra na dieta. Há algum metabolismo bacteriano da celulose no colo humano. Quitina: é um polissacarídeo estrutural no exoesqueleto de crustáceos e insetos, assim como em cogumelos. Glicosaminoglicanos: são carboidratos complexos que contêm aminoaçúcares e ácidos urônicos. Proteoglicano: quando Glicosaminoglicano se liga a uma molécula de proteína. Propiciam a substância básica ou de sustentação do tecido conectivo, detêm grandes quantidades de água e ocupam espaço, acolchoando ou lubrificando outras estruturas devido ao grande número de grupamentos –OH e das cargas negativas na molécula. EX: ácido hialurônico Glicoproteínas: proteínas que contêm cadeias de oligossacarídeos ramificadas ou não ramificadas ocorrem nas membranas celulares. Ácido neuramínico: é um glicídeo de nove carbonos derivado da manosamina e do piruvato. Ácidos siálicos: são derivados N- ou O-acil do ácido neuramínico. Constituintes tanto de glicoproteínas quanto de gangliosídeos. Membranas celulares Carboidratos. 5% do peso das membranas celulares são carboidratos em glicoproteínas e em glicolipídeos. Na superfície externa da membrana plasmática (o glicocálice) foi demonstrada com o emprego de lecitinas vegetais, aglutininas proteicas que se ligam a resíduos glicosila específicos. Glicoforina: é uma glicoproteína importante integrante da membrana de eritrócitos humanos. As cadeias de carboidratos estão ligadas à porção aminoterminal fora da superfície externa. Presentes na apoproteína B das lipoproteínas plasmáticas. Referências: SANTOS, Vanessa Sardinha dos. "Carboidratos"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/carboidratos.htm. Acesso em 01 de agosto de 2021 LIVRO: Bioquimica Ilustrada de Harper- Capítulo 14.
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