Disciplina: Bioquímica

1. Disciplina: Bioquímica Química de carboidratos Elaine Virgínia

2. CONCEITO Origem francesa: hidrate de carbone; Poliidroxialdeídos ou poliihidroxicetonas, ou substâncias quando hidrolisadas geram este composto

3. NOMENCLATURA · Composição básica: (CH2O)n, sendo n > 3; (CH2O)3

4. Mais abundante biomolécula da Terra: Fotossíntese converte + 100 bilhões toneladas de CO2 e H2O em carboidratos (celulose e outros açúcares)

5. FUNÇÕES ■ Fonte de energia ■ Reserva energética ■ Componentes de membranas ■ Estrutural ■ Lubrificante de articulações

6. Glicogênio Amido Peptideoglicano Reconhecimento e adesão celular Celulose Proteoglicanos CARBOIDRATOS

7. COMPOSIÇÃO · 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.

8. CLASSIFICAÇÃO Monossacarídeos Oligossacarídeos Polissacarídeos “sacarídeo” é derivada do grego sakcharon, que significa “acúcar”

9. Monossacarídeos

10. Carbonil 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 Trioses (3C) Tetrose (4C) Pentose (5C) Hexoses (6C) Heptoses (7C) Cetose ou aldeído

11. 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)

12. 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

13. Série aldoses

14. Séries das cetoses

15. Epímeros Dois açúcares que diferem somente na configuração ao redor de um único átomo de carbono.

16. Formação de hemiacetais e hemicetais Reação entre álcoois e aldeídos ou cetonas.

17. 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

18. CICLIZAÇÃO

19. Conformação em “cadeira” O anel de seis membros (piranose) não é planar Axiais_ Paralelos Equatoriais_ Perpendicular

20. 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.

21. Monossacarídeos redutores redução A oxidação pelo íon cúprico ocorre apenas com a forma linear (em equilíbrio com as formas cíclicas).

22. Dissacarídeos

23. 2. Dissacarídeos Ligação covalente_ Carbono anomérico + OH Ligação O-glicosídica

25. Configuração das ligações glicosídicas

26. Carbonos anoméricos envolvidos na ligação 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 Dissacarídeos não- redutores_ glicosídeos

27. 3. Polissacarídeos • Maior parte dos carboidratos (média até alta massa molecular) • Insípidos • Insolúveis em água • Amorfos no estado sólido • 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

28. Homopolissacarídeos: forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina)

29. Heteropolissacarídeos: suporte extracelular em muitas formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias

30. POLISSACARÍDEOS DE RESERVA_ Homopolissacarídeos AMIDO Amilose: linear, ligações glicosídicas (14) Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas (14) e (16) a cada 24 a 30 resíduos

31. Conformação mais estável da amilose é em curva

32. -amilases (saliva e secreção intestinal: degradam ligações 14)

33. GLICOGÊNIO:polímero de -D-glicose ramificado Fígado e músculos esqueléticos Similar à amilopectina, porém mais densamente ramificado: cada ramo 8-12 resíduos.

34. Armazenamento na forma de glicogênio Fígado: 7% do peso úmido Glicogênio insolúvel_ 0,01 M Glicose livre = 0,4M

35. POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS Homopolissacarídeos: celulose e quitina Estrutura da celulose: polímero de -D-glicose

36. (flip 180 de cada unidade) Celulose 10.000 a 15.000 D-glicose cadeias lineares alinhadas lado a lado e estabilizadas por ligacões de H intra- e intercadeias Fibras supramoleculares rígidas e estáveis Fungos e bactérias possuem celulase: hidrolisam lig. 14

37. POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS Homopolissacarídeos: quitina Estrutura: polímero de N-acetil-D-glicosamina Ligações (14) C2- Amino acetilado

38. Quitina Principal componente do exoesqueleto de artrópodes como insetos, caranguejos, lagostas Segundo + abundante polissacarídeo depois da celulose

39. POLISSACARÍDEOS ESTRUTURAIS Heteropolissacarídeo: N-acetilglicosamina alternado com ác. N-acetilmurâmico(ligações (14)

40. Componente do peptideoglicano da parede celular de Staphylococcus aureus (bactéria gram +) Forma um envelope que protege a bactéria de lise osmótica Lisozima: rompe a Ligação 14