Biologia Molecular - Carboidratos

1. Biologia Molecular - Carboidratos Prof. Rafael Marques

2. Mapa geral da Bio. Molecular • Compostos inorgânicos • Água • Sais Minerais • Sódio, potássio, cloro, magnésio, ferro... • Compostos orgânicos • Carboidratos • Lipídeos • Proteínas • Ácidos Nucleicos • Vitaminas

3. Introdução n = 6 C6H12O6 • Formados basicamente por C, H e O, numa proporção de 1:2:1 • (CH2O)n • Mínimo de 3 carbonos • Funções: • Energética • Estrutural • Sinalizadora

4. A primeira de muitas..

5. Classificação

6. Monossacarídeos n = 3 triose n = 4 tetrose n = 5 pentose n = 6 hexose n = 7 heptose • Carboidratos que não podem ser quebrados pela digestão em Glicídios menores. • Número de Carbonos varia entre 3 e 7 • Nomenclatura varia de acordo com o número de Carbonos

7. Monossacarídeos • ALDOSES • Grupamento ALDEÍDO no C1(CHO) • CETOSES • Grupamento CETONA(CO) no C2

8. Ciclização da Glicose • Reação entre o grupo ALDEÍDO e a HIDROXILA do C5 dá origem ao anel

9. Glicose GLICOSE Lipídeos Proteínas • Aldeído formado por 6 C (hexose) • Ocupa posição central no metabolismo da maioria dos seres vivos • Excelente combustível • GLICONEOGÊNESE • Por volta de 24h de jejum (hipoglicemia) GLUCAGON

10. Vai que é tua! • Uma dieta com consumo adequado de carboidratos, além de prover energia para o corpo, ainda proporciona um efeito de ''preservação de proteínas''. A afirmação está correta porque. a) os carboidratos, armazenados sob a forma de gordura corpórea, constituem uma barreira protetora das proteínas armazenadas nos músculos. b) se as reservas de carboidratos estiverem reduzidas, vias metabólicas sintetizarão glicose a partir de proteínas. c) as enzimas que quebram os carboidratos interrompem a ação de outras enzimas que desnaturam proteínas. d) o nitrogênio presente nos aminoácidos das proteínas não pode ser inativado em presença de carboidratos. e) a energia liberada pela quebra de carboidratos desnatura enzimas que degradam proteínas.

11. Vai que é tua! • Uma dieta com consumo adequado de carboidratos, além de prover energia para o corpo, ainda proporciona um efeito de ''preservação de proteínas''. A afirmação está correta porque. a) os carboidratos, armazenados sob a forma de gordura corpórea, constituem uma barreira protetora das proteínas armazenadas nos músculos. b) se as reservas de carboidratos estiverem reduzidas, vias metabólicas sintetizarão glicose a partir de proteínas. c) as enzimas que quebram os carboidratos interrompem a ação de outras enzimas que desnaturam proteínas. d) o nitrogênio presente nos aminoácidos das proteínas não pode ser inativado em presença de carboidratos. e) a energia liberada pela quebra de carboidratos desnatura enzimas que degradam proteínas.

12. Frutose • Cetose hexose • Encontrado nas frutas • Fonte nutricional dos espermatozoides (Vesícula seminal) • Frutose -> Glicose

13. Galactose • Aldohexose • Função energética • Glicose + Galactose = Lactose • Valor energético e estrutural • Prostaglandinas, Glicolipídeos e Glicoproteínas

14. Galactosemia • Doença autossômica recessiva • Incapacidade de metabolismo da Galactose • Acúmulo no meio intracelular (osmose) • Sintomas: • Convulsões • Irritabilidade • Letargia • Má alimentação (o bebê se recusa a tomar mamadeira com leite em pó) • Ganho de peso insuficiente • Pele e olhos amarelados (icterícia) • Vômitos

15. Ribose e Desoxirribose • Função estrutural • Formação dos Ribonucleotídeos e dos Desoxirribonucleotídeos • Ribose • RNA, Riboflavina, NAD, NADP, FAD e ATP (adenosina)

16. Oligossacarídeos • Formada pela união de MONOSSACARÍDEOS por ligação GLICOSÍDICA • Os mais importantes são os DISSACARÍDEOS

17. Maltose • Produto da digestão do AMIDO • GLICOSE + GLICOSE • Presente na cerveja (malte) • Ligação Glicosídica alfa 1,4

18. Celobiose • Proveniente da quebra da CELULOSE • Ligação Glicosídica Beta 1,4 • Incapacidade digestiva pelos animais • Digestão feita pela microbiota intestinal (MUTUALISMO)

19. Sacarose • Glicose + Frutose • Ligação Glicosídica Alfa 1,2 • Substrato para a produção do ETANOL DE 1ª GERAÇÃO • Ao ser metabolizado por bactérias anaeróbias, produz ácidos que podem corroer a coroa dentária (cariogênico)

20. Adoçantes artificiais ASPARTAME, CUIDADO! • Diet -> Ausência de algum composto nocivo (terapêutico) • Light -> Baixo teor calórico

21. Hora da verdade!

22. Lactose • Glicose + Galactose • Ligação Glicosídica Beta 1,4 • Substrato para produção de queijos e iogurtes • INTOLERÂNCIA!! • Tratamento: Evitar ingestão e utilização da enzima lactase

23. Contextualizando... • Inmetro: ovo diet não alerta que contém lactose."O rótulo de um determinado ovo de Páscoa diet, além de não informar sobre a presença de lactose, afirmava que o produto não continha açúcar. Segundo o fabricante, a lactose encontrada no ovo era proveniente do leite utilizado na confecção do chocolate e não adicionada aos ingredientes."(Adaptação - "O Globo", 2003)A falta de informações precisas sobre a composição dos alimentos pode trazer complicações à saúde e, neste caso, principalmente à dos diabéticos, poisa) a lactose, após ser absorvida pelo intestino, é utilizada da mesma forma que a glicose.b) a concentração alta de lactose acabará fornecendo elevado teor de glicose no sangue.c) a lactose se prende aos mesmos receptores celulares da insulina, aumentando a entrada de glicose nas células.d) os diabéticos não metabolizam a lactose, aumentando sua concentração sanguínea.e) a lactose, após ser absorvida, estimula a liberação de glucagon, aumentando a taxa de glicose sanguínea.

24. Contextualizando... • Inmetro: ovo diet não alerta que contém lactose."O rótulo de um determinado ovo de Páscoa diet, além de não informar sobre a presença de lactose, afirmava que o produto não continha açúcar. Segundo o fabricante, a lactose encontrada no ovo era proveniente do leite utilizado na confecção do chocolate e não adicionada aos ingredientes."(Adaptação - "O Globo", 2003)A falta de informações precisas sobre a composição dos alimentos pode trazer complicações à saúde e, neste caso, principalmente à dos diabéticos, poisa) a lactose, após ser absorvida pelo intestino, é utilizada da mesma forma que a glicose.b) a concentração alta de lactose acabará fornecendo elevado teor de glicose no sangue.c) a lactose se prende aos mesmos receptores celulares da insulina, aumentando a entrada de glicose nas células.d) os diabéticos não metabolizam a lactose, aumentando sua concentração sanguínea.e) a lactose, após ser absorvida, estimula a liberação de glucagon, aumentando a taxa de glicose sanguínea.

25. Polissacarídeos • Polímeros naturais formado por monômeros de monossacarídeos • Homopolissacarídeos • Monômeros iguais • Ex.: Glicogênio, amido, celulose, quitina... • Heteropolissacarídeos • Monômeros diferentes • Ex: Glicosaminoglicanos (ácido hialurônico) e os peptidoglicanos

26. Polissacarídeos de reserva energética - Amido • Polissacarídeo de reserva presente nas plantas e na maioria das algas • Pouco ramificado

27. Polissacarídeos de reserva energética - Glicogênio • Polissacarídeo de reserva presente nos animais, fungos e protozoários • Muito ramificado • Diminui o espaço ocupado no espaço intracelular

28. Relações entre Glicogênio e homeostase (manutenção da glicemia) • Glicogênese: Formação de glicogênio a partir da polimerização entre moléculas de glicose (INSULINA/Hiperglicemia) • Glicogenólise: Hidrólise do glicogênio por meio da enzima glicogenase e consequente liberação de glicose no sangue (GLUCAGON/Hipoglicemia)

29. Como pode cair? • (UEL- PR) Pesquisadores franceses identificaram um gene chamado de RN, que, quando mutado, altera o metabolismo energético do músculo de suínos, provocando um acúmulo de glicogênio muscular, o que prejudica a qualidade da carne e a produção de presunto. • (Pesquisa "FAPESP", nº. 54, p. 37, 2000). • Com base nos conhecimentos sobre o glicogênio e o seu acúmulo como reserva nos vertebrados, é correto afirmar: • a) É um tipo de glicolipídeo de reserva muscular acumulado pela ação da adrenalina. • b) É um tipo de glicoproteína de reserva muscular acumulado pela ação do glucagon. • c) É um polímero de glicose estocado no fígado e nos músculos pela ação da insulina. • d) É um polímero de frutose, presente apenas em músculos de suínos. • e) É um polímero proteico estocado no fígado e nos músculos pela ação do glucagon.

30. Como pode cair? • (UEL- PR) Pesquisadores franceses identificaram um gene chamado de RN, que, quando mutado, altera o metabolismo energético do músculo de suínos, provocando um acúmulo de glicogênio muscular, o que prejudica a qualidade da carne e a produção de presunto. • (Pesquisa "FAPESP", nº. 54, p. 37, 2000). • Com base nos conhecimentos sobre o glicogênio e o seu acúmulo como reserva nos vertebrados, é correto afirmar: • a) É um tipo de glicolipídeo de reserva muscular acumulado pela ação da adrenalina. • b) É um tipo de glicoproteína de reserva muscular acumulado pela ação do glucagon. • c) É um polímero de glicose estocado no fígado e nos músculos pela ação da insulina. • d) É um polímero de frutose, presente apenas em músculos de suínos. • e) É um polímero proteico estocado no fígado e nos músculos pela ação do glucagon.

31. Polissacarídeos estruturais - Celulose • Homopolissacarídeo formado por monômeros de glicose (beta glicosídicas) • Cadeia não ramificada • Incapacidade de digestão por animais e protozoários • Formação da parede celulósica

33. Fibras alimentares e boa saúde • Fontes: Alimentos de origem vegetal (folhas, grãos, frutas, tubérculos...) • Vantagens: Leva mais tempo no estômago, o que gera maior saciedade; dificulta a absorção de gorduras; aumenta o consumo de colesterol circulante para a produção de sais biliares; aumenta o peristaltismo intestinal, o que diminui o tempo de exposição à toxinas; retêm líquidos no bolo fecal facilitando a evacuação.

34. Aplicando os conhecimentos

35. Polissacarídeos estruturais - Quitina • Polímero composto por aminoaçúcares (N-acetilglicosamina) • Glicose + amina -> Glicosamina + N-acetil -> N-acetilglicosamina • Formadora do exoesqueleto de artrópodes • RELAÇÂO EVOLUTIVA • Análises moleculares mostram mais um parentesco entre animais e fungos. Ambos sintetizam QUITINA para compor o exoesqueleto (artrópodes) e parede celular (fungos)

36. E pra fechar.. • A quitina, substância que forma o exoesqueleto dos artrópodes, é classificada quimicamente como:a) monossacarídiob) lipídio simples c) polissacarídeod) esteróidee) carotenóide

37. E pra fechar.. • A quitina, substância que forma o exoesqueleto dos artrópodes, é classificada quimicamente como:a) monossacarídiob) lipídio simples c) polissacarídeod) esteróidee) carotenóide

38. Biologia Molecular - Carboidratos Prof. Rafael Marques