AULA 7 E 8 CARBOIDRATOS

Prévia do material em texto

Carboidratos 
● Carboidratos são 
poli-hidroxialdeídos 
(várias hidroxilas e 
uma carbonila 
aldeídica) ou poli-hidroxicetonas (várias 
hidroxilas e uma carbonila cetônica), ou 
substâncias que geram esses compostos 
quando hidrolisadas. 
↪ São açúcares, glicídios, sacarídeos e 
hidratos de carbono. 
HIDROXILAS: São polares e capazes de fazer 
ligação de hidrogênio com a água, portanto 
são os carboidratos são moléculas hidrofílicas 
que atraem muitas moléculas de água 
(hidratados). 
CARBONILA (tanto aldeídos quanto 
cetonas): É um grupo funcional 
quimicamente muito reativo. Pode reagir 
espontaneamente (adição nucleofílica na 
carbonila) com outros carboidratos, 
proteínas, lipídeos, bases nitrogenadas, 
fármacos, etc. 
 
● Formados por átomos de: C, H, O, N*, 
P*, S*. 
● Podem ser classificados em: 
❖ Monossacarídeos 
❖ Oligossacarídeos 
❖ Polissacarídeos 
 
MONOSSACARÍDEOS 
Os monossacarídeos, ou açúcares 
simples, constituem o tipo mais simples 
de carboidratos, sendo chamados de 
aldoses ou cetoses, segundo o grupo 
funcional que apresentam, aldeído ou 
cetona. 
 
↪ 1 Cadeia carbônica fechada; 
↪ Açúcares simples; 
↪ Não sofrem hidrólise; 
↪ Possuem de 3 a 7 carbonos em sua 
estrutura; 
Fórmula geral: 
CnH2nOn 
 
Monossacarídeos Função Tipos Localização 
Pentoses 
Integrantes 
dos ácidos 
nucleicos; 
❗ não 
possuem 
função 
energética! 
Ribose 
Componente 
do RNA. 
Desoxirribose 
Componente 
do DNA. 
Hexoses 
Fornecem 
energia para 
o 
metabolismo. 
Glicose. 
Todos os seres 
vivos. Pão; 
Frutose. Frutas. 
Galactose. 
Componente 
da lactose do 
leite 
Ribose: componente do RNA; sua fómula 
é C5H10O5 
Desoxirribose: faz parte da molécula de 
DNA; sua fórmula é C5H10O4. 
Os monossacarídeos biologicamente 
importantes apresentam, sempre, 
configuração D. 
ISOMEROS: compostos ≠ com fórmula 
molecular =. 
↪ Compostos diferentes apresentam 
propriedades químicas e bioquímicas 
diferentes. 
CARBONO QUIRAL: Carbono 
assimétrico Carbono ligado à 4 
substituintes diferentes. 
↪ Os 4 substituintes 
podem existir em duas 
configurações (arranjos 
espaciais) diferentes. R 
(reto = direito) e S 
(sinistro = esquerdo). 
Todos os monossacarídeos (exceto as 
cetotrioses), contêm um ou mais 
carbonos quirais e, portanto, ocorrem 
formas isoméricas opticamente ativas, 
os enantiômeros. 
ENANTIÔMEROS: moléculas que são 
imagens no espelho uma da outra e não 
são sobreponíveis, nem por rotação, nem 
por translação. 
 
 
CARBONO ANOMÉRICO: É o carbono 
que era a carbonila É o único carbono 
ligado à dois oxigênios É um novo 
carbono quiral! Ele é considerado "livre" 
se não estiver ligado à outra molécula. 
 
Ação redutora – Se o átomo de oxigênio 
do carbono anomérico (o grupo 
carbonila) de um glicídio não está ligado 
a qualquer outra estrutura, esse é um 
GLICÍDIO REDUTOR. Ele pode reagir 
com reagentes químicos e reduzir o 
componente reativo, enquanto seu 
carbono anomérico torna – se oxidado. 
CICLIZAÇÃO: Em solução aquosa os 
monossacarídeos com + de 4 C, tendem 
a formar estruturas cíclicas. 
↪ Os anômeros podem ser classificados 
em α e , que diferem quanto a posição 
da hidroxila do carbono anomérico. 
 
OH para cima - posição CIS 
 - D - Glicose 
OH para baixo - posição TRANS 
α-D-Glicose 
 EPÍMEROS: isômeros que diferem na 
posição de apenas um único carbono 
quiral. 
↪ Glicose e Manose são epímeros 
↪ Glicose e galactose são epímeros 
↪ Galactose e Manose NÃO são epímeros 
 
Dois açúcares 
que diferem 
apenas na 
configuração 
da hidroxila de um carbono são 
chamados de epímeros; D-glicose e D-
manose, que diferem apenas na 
estequiometria do C2, são epímeros, 
assim como D-glicose e D-galactose. 
LIGAÇÃO GLICOSÍDICA: Pode ser formada 
de maneira espontânea ou enzimática entre 
um carboidrato (com carbono anomérico 
livre) e um átomo nucleófilo (O- N- S-). 
Entretanto é uma ligação estável que só 
pode ser quebrada enzimaticamente. 
● Reação enzimática = Glicosilação: É algo 
desejado. As moléculas tem ganho de função. 
● Reação espontânea = Glicação: É algo não 
desejado. Patológico. As moléculas perdem 
função. 
OLIGOSSACARÍDEOS 
São carboidratos constituídos por um 
pequeno número de moléculas de 
monossacarídeos unidas por ligações 
glicosídicas. 
● Os oligossacarídeos podem ter cadeia 
simples ou ramificada. 
↪ Homo-oligossacarídeos: formados por um 
único tipo de monossacarídeo 
↪ Hetero-oligossacarídeos: formados por 
diferentes tipos de monossacarídeos. 
Os oligossacarídeos mais comuns são os 
DISSACARÍDEOS. 
DISSACARÍDEOS 
Dois monossacarídeos unidos por uma 
ligação glicosídica, na qual um grupo 
hidroxila de uma molécula de açúcar, 
normalmente cíclica, reage com a hidroxila 
do carbono anomérico de outro açúcar, 
havendo a liberação de uma molécula de 
água. 
 
Exemplo: A lactose é 
sintetizada pela 
formação de uma 
ligação glicosídica 
entre o carbono 1 de uma ẞ - galactose 
e o carbono 4 da glicose. A ligação é, 
dessa forma, uma ligação glicosídica ẞ 
(1⇢ 4). 
Dissacarídeo Localização 
Enzima 
envolvida 
na hidrólise 
Produtos da 
Hidrólise 
Sacarose 
Cana-de-
açuar e 
beterraba. 
Sacarase 
GLICOSE + 
FRUTOSE. 
Maltose 
Gerada na 
digestão do 
amido; 
malte; 
cerveja. 
Maltase 
GLICOSE + 
GLICOSE. 
Lactose Leite. Lactase 
GLICOSE + 
GALACTOSE. 
Dissacarídeo do queijo - REDUTOR; 
Dissacarídeo do tomate - NÃO 
REDUTOR; 
ENZIMA MALTASE pode ser encontrada 
nas microvilosidades dos enterócitos. 
POLISSACARÍDEOS 
São cadeias contendo um número enorme 
(centenas/milhares) de monossacarídeos 
ligados via ligação glicosídica. 
● Tem função de armazenamento de 
energia e função estrutural como na matriz 
extracelular e na parede celular de 
bactérias, plantas e insetos. 
● Os polissacarídeos podem ter cadeia 
simples ou ramificada. 
↪ Homopolissacarídeos: formados por um 
único tipo de monossacarídeo (amido, 
glicogênio, celulose, insulina e quitina) 
↪ Heteropolissacarídeos: formados por 
diferentes tipos de monossacarídeos 
(glicosaminoglicanos, ácido hialurônico). 
❗ AMIDO  Humanos não produzem 
amido, mas digerem (enzima: amilase 
salivar). 
❗ CELULOSE  Animais não produzem, 
nem diregem! 
A única extremidade redutora do 
glicogênio está ligada na proteína 
glicogenina, portanto o glicogênio é 100 
NÃO REDUTOR. 
 
 
 
 
 
 
 
Polissacarídeo 
Monossacarídeo 
Componente 
Localização Função 
Amido α-D-Glicose 
Tecidos de 
reserva de 
vegetais, como 
batata, arroz, 
milho, 
mandioca e 
banana. 
Reserva 
energética 
de vegetais. 
Glicogênio D-Glicose. 
Citoplasma de 
fungos e de 
animais 
(principalmente 
no fígado e 
músculos) 
Reserva 
energética 
de fungos e 
de animais. 
Celulose D-Glicose 
Parede celular 
de vegetais e de 
muitas algas. 
Componente do 
linho, algodão, 
celofane e seda 
artificial. 
Proteção 
de célular e 
sustentação 
de vegetais. 
Quitina 
-N-
acetilglucosamina 
(monossacarídeo 
que contém 
nitrogênio) 
Exoesqueleto de 
artrópodes e 
parede celular 
de fungos. 
Proteção e 
sustentação 
mecânica. 
PROTEOGLICANOS: São 
heteropolissacarídeos não ramificados 
ligados à proteínas. 
↪ São moléculas altamente hidratadas, 
negativamente carregadas, que 
lubrificam e dão resistência e 
sustentação para diversas estruturas do 
organismo. 
↪ São moléculas que compõem a matriz 
extracelular e estão presente nas 
articulações, tendões, cartilagem, óssos, 
córnea. 
↪ Podem estar ancoradas na membrana 
celular ou livres na matriz extracelular. 
↪ Podem formar estruturas gigantescas 
com milhares de unidades. 
ÁCIDO HIALURÔNICO: é um 
heteropolissacarídeo. 
↪ Molécula que compõe a matriz celular 
(espaço entre as células) e que fornece 
sustentação para os tecidos. 
↪ A administração tópica não combate o 
envelhecimento da pele porque ele é umamacromolécula polar, hidrofílica, que 
não é capaz de atravessar a barreira da 
pele. 
↪ A administração via oral não combate 
o envelhecimento da pele, pois não 
existem enzimas capazes de quebrar as 
ligações glicosídicas que formam o ácido 
hialurônico, que é uma macromolécula, 
e, portanto, não é absorvido via oral. 
❗ Somente é absorvido via injeção 
subcutânea. 
HEPARINA: anticoagulante pois se liga a 
antitrombina (inibidor de protease) e 
inibe a trombina (protease essencial para 
a coagulação do sangue). = inativa a 
chance de coagulação do sangue, mas 
não reverte sangue coagulado!!! 
↪ polissacarídeo polianiônico sulfatado 
↪ família dos glicosaminoglicanos e à 
classe dos anticoagulantes. 
↪ administrada pelas vias intravenosa 
ou subcutânea. 
↪ o fármaco inibe as reações que levam 
à coagulação do sangue e à formação de 
coágulos. A heparina se liga a várias 
proteínas, em especial a antitrombina, 
que altera e inibe a trombina. 
↪ Previne a formação de trombos e 
ainda prolonga o tempo de coagulação 
do sangue. 
Sacarídeos na adesão e reconhecimento 
celular: (célula-célula e célula-matriz) 
As selectinas e as integrinas são 
receptores nas superfícies das células 
capazes de reconhecer glicoproteínas e 
proteoglicanos e assim promover a 
adesão e o reconhecimento entre duas 
células e entre uma célula e a matriz 
extracelular. 
Sacarídeos na adesão e reconhecimento 
celular: (vírus-célula) 
A hemaglutinina é um receptor na 
superfície do vírus da influenza (H1N1) 
capaz de reconhecer uma glicoproteína 
na superfície da sua célula hospedeira e 
assim promover a adesão e invasão da 
célula. 
O fármaco Oseltamivir (Tamiflu) é uma 
molécula parecida com o ácido siálico (o 
carboidrato ácido N-acetilneuramínico) 
que engana a enzima Neuramidase do 
vírus e impede que a Hemaglutinina 
consiga se soltar da célula hospedeira 
para assim poder infectar outra célula. 
ERITROPOETINA: proteína com 165 
resíduos de aminoácidos. 
↪ Hormônio glicoproteico secretado 
pelos rins que estimula a produção de 
eritrócitos. 
↪ Utilizado em doping esportivo, mas 
detectado por eletroforese (focalização 
isoelétrica) dos padrões de Glicosilação. 
N-glicosilada em três resíduos de 
asparagina 
O-glicosilada em um resíduo de serina. 
A Glicosilação evita a remoção do 
sangue pelos rins. Sem ela tem apenas 
10% de bioafinidade.