Post on 07-Jan-2016
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Disciplina: Bioquímica
Química de carboidratos
Elaine Virgínia
CONCEITO
Origem francesa: hidrate de carbone;
Poliidroxialdeídos ou poliihidroxicetonas, ou substâncias quando hidrolisadas geram este composto
· Composição básica: (CH2O)n, sendo n > 3;NOMENCLATURA
(CH2O)3
Mais abundante biomolécula da Terra:
Fotossíntese converte + 100 bilhões toneladas de
CO2 e H2O em carboidratos
(celulose e outros açúcares)
FUNÇÕES ■ Fonte de energia
■ Reserva energética
■ Componentes de membranas
■ Estrutural
■ Lubrificante de articulações
CARBOIDRATOS
Amido
Pro
teog
lican
os
Glicogênio
Pep
tideog
lican
o
Celulose
Reconhecimento e adesão celular
· Plantas: 75% (constituinte mais importante); (glucose, sacarose, amido, celulose, hemicelulose, pectina, lignina).
· Animais: 0,5 a 1,0% (glicose e glicogênio); Glicogênio: sintetizado a partir de glicose, Aminoácidos glicogênicos ou glicerol.
COMPOSIÇÃO
CLASSIFICAÇÃO
Monossacarídeos
Oligossacarídeos
Polissacarídeos
“sacarídeo” é derivada do grego sakcharon, que significa “acúcar”
Monossacarídeos
1. Monossacarídeos
•Carboidratos mais simples (aldeído ou cetona)
•Um ou mais grupos hidroxila
•Baixo peso molecular
•Cristalinos no estado sólido e solúveis em água
•C unidos por ligações covalentes simples
•Mais comum D-glicose ou dextrose
Cetose ou aldeído
Trioses (3C)
Tetrose (4C)
Pentose (5C)
Hexoses (6C)
Heptoses (7C)
Carbonil
ESTEREOISOMERIA ÓTICA
Possuem centros assimétricos (quiral)
Todos os monossacarídeos, com exceção da diidroxiacetona, contém um ou mais átamos de carbonos assimétrico.
Forma mais abundante é a configuração D (hexoses)
Molécula com n centro quiral: 2n estereoisômeros
Estereoisômeros são divididos em dois grupos que diferem na configuração do centro quiral mais distante do grupo carbonila: D isômeros e L isômeros
Série aldoses
Séries das cetoses
Epímeros
Dois açúcares que diferem somente na configuração ao redor de um único átomo de carbono.
Formação de hemiacetais e hemicetais
Reação entre álcoois e aldeídos ou cetonas.
CICLIZAÇÃO
Representações lineares_ Didáticas
Formação das duas formas cíclicas da D-glicose
Aldeído do C-1 com OH do C-5 forma a ligação Hemiacetal e produz dois Estereoisômeros: anômero e
Carbono anomérico
Forma predominante em solução aquosa 1/3 2/3
CICLIZAÇÃO
Conformação em “cadeira”
Axiais_ Paralelos
Equatoriais_ Perpendicular
O anel de seis membros (piranose) não é planar
REAÇÃO DE OXIDO-REDUÇÃO
1. Oxidação: oxidar significa perder elétrons e conseqüentemente aumentar o nox.
2. Redução: reduzir significa ganhar elétrons e conseqüentemente diminuir o nox.
Monossacarídeos redutores
A oxidação pelo íon cúprico ocorre apenas com a forma linear (em equilíbrio com as formas cíclicas).
redução
Dissacarídeos
2. Dissacarídeos
Ligação covalente_ Carbono anomérico + OH
Ligação O-glicosídica
Configuração das ligações glicosídicas
Dissacarídeos não- redutores_ glicosídeos
Lactose: açúcar redutor presente no leite D-galactosidase ou lactase intestinal: comum a ausência em africanos e orientais: Intolerância à lactose
Sacarose: açúcar não redutor. Formado somente por plantas
Trealose: açúcar não redutor. Fonte de armazenamento de energia presente na hemolinfa de insetos
Carbonos anoméricos envolvidos na ligação
3. Polissacarídeos
1. Maior parte dos carboidratos (média até alta massa molecular)2. Insípidos3. Insolúveis em água4. Amorfos no estado sólido 5. Mais de 20 unidades de monossacarídeos
Diferenças entre os polissacarídeos ou glicanos
•Unidades monossacarídicas
•Tipos de ligações
•Comprimento da cadeia
•Grau de ramificação da cadeia
Homopolissacarídeos: forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina)
Heteropolissacarídeos: suporte extracelular em muitas formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias
POLISSACARÍDEOS DE RESERVA_ Homopolissacarídeos
AMIDO
Amilose: linear, ligações glicosídicas (14)
Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas (14) e (16) a cada 24 a 30 resíduos
Conformação mais estável da amilose é em curva
-amilases (saliva e secreção intestinal: degradam ligações
14)
GLICOGÊNIO:polímero de -D-glicose ramificado Fígado e músculos esqueléticos
Similar à amilopectina, porém mais densamente ramificado: cada ramo 8-12 resíduos.
Fígado: 7% do peso úmidoGlicogênio insolúvel_ 0,01 M Glicose livre = 0,4M
Armazenamento na forma de glicogênio
POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAISHomopolissacarídeos: celulose e quitina
Estrutura da celulose: polímero de -D-glicose
Fungos e bactérias possuem celulase: hidrolisam lig. 14
(flip 180 de cada unidade)
10.000 a 15.000 D-glicose cadeias lineares alinhadas lado a lado e estabilizadas por ligacões de H intra- e intercadeias
Celulose
Fibras supramoleculares rígidas e estáveis
POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAISHomopolissacarídeos: quitina
Estrutura: polímero de N-acetil-D-glicosaminaLigações (14)
C2- Amino acetilado
Segundo + abundante polissacarídeo depois da celulose
Quitina
Principal componente do exoesqueleto de artrópodes como insetos, caranguejos, lagostas
POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAISHeteropolissacarídeo: N-acetilglicosamina
alternado com ác. N-acetilmurâmico(ligações (14)
Componente do peptideoglicano da parede celular de Staphylococcus aureus (bactéria gram +)
Forma um envelope que protege a bactéria de
lise osmótica
Lisozima: rompe aLigação 14