Material didático

1. Aulas teóricas: - aula com o professor
- lista de exercícios
- discussão final
Aulas práticas: - laboratório multimídia
Avaliação: - datas
- cálculo da nota final: (P1*3 + P2*3 + P3*3,5)/10
+ tarefas.
Bibiografia: Stryer, Lehninger, Voet
Dúvidas, reclamações, sugestões, etc: labriola@iq.usp.br

2. Carboidratos

3. ESTRUTURA DOS
CARBOIDRATOS
aldeído cetona
álcool
C CC
O
OHC
HCR
O

4. CARBOIDRATOS
DEFINIÇÃO
Carboidratos são poliidroxidaldeídos
ou poliidroxiacetonas
substâncias que por hidrólise
fornecem esses compostos
ou

5. Carboidratos
- Fórmula geral (CH2O)n, n ≥ 3; podem conter N, P, S
- Maior parte de matéria orgânica terrestre
- Imensa variedade de estrutura
- Funções: armazenam, fonte e intermediários de energia
estrutura de ácidos nucléicos
estrutura de paredes celulares
interações célula-célula (ligados a proteínas/lipídeos)
...

6. classifi-
cação
monossacarídeo
dissacarídeooligossacarídeo
polissacarídeo
CARBOIDRATOS

7. monossacarídeo
não podem ser hidrolizados
em compostos mais simples
fórmula geral
CnH2nOn
2 famílias
aldose
cetosehexose
nº Ctetrose pentose
triose
CARBOIDRATOS

8. dissacarídeos
hidrólisefórmula geral
Cn(H2O)n-1
2 monossacarídeosiguais ou diferentes
CARBOIDRATOS

9. polissacarídeos
hidrólisefórmula geral
(C6H10O5)n
iguais ou diferentes ++++ 6 monossacarídeos
CARBOIDRATOS

10. Monossacarídeos
estrutura
cadeia de carbono linear e simples
grupo carbonila -C=O
nº de isômeros = 2n (n=C*)
carbono assimétrico (C*) isomeria

11. monossacarídeos mais simples
gliceraldeído
família das aldoses
(glicose, galactose)
C=O
H2-C-OH
H2-C-OH
diidroxiacetona
família das cetoses
(frutose, ribulose)
H-C=O
H-C-OH
H2-C-OH
1
2
3
Monossacarídeos

12. esterisomeria
mesma fórmula estrutural e
configuração espacial diferente
isomeria D e L
(penúltimo átomo de carbono da molécula
H-C=O
H-C-OH
H2-C-OH
L-gliceraldeído D-gliceraldeído
H-C=O
OH-C-H
H2-C-OH
1
2
3
Monossacarídeos

13. Monossacarídeos Possuem Isômeros
- Presença de C assimétrico (quiral)
- Grande maioria das hexoses naturais são em configuração D
OH à direita = D

14. 1
2
3
4
5
6
epímeros
isômeros resultantes da troca espacial
entre H / OH nos carbonos 2, 3 e 4
H-C=O
OH-C-H
H-C-OH
H2-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
D-glicose
H-C=O
OH-C-H
H-C-OH
H2-C-OH
H-C-OH
OH-C-H
D-galactose
H-C=O
OH-C-H
H2-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
OH-C-H
D-manose
Monossacarídeos

15. isomeria aldose / cetose
gliceraldeído
H-C=O
H-C-OH
H2-C-OH
C=O
H2-C-OH
H2-C-OH
diidroxiacetona
1
2
3
Monossacarídeos

16. isomeria óptica
desvio do feixe
da luz polarizada
para a direita
dextrorrotatória (+)
para a esquerda
levorrotatória (-)
mistura racêmica = não desvia o feixe de luz polarizada
resolução = separação da mistura racêmica
Monossacarídeos

17. Ligação hemiacetal
aldeído
H - C=O
R1
H -O-R2
álcool
+ H-C-H
R1
O-R2
hemiacetal
H2O+
Aldeído + Álcool = hemiacetal
Monossacarídeos
.

18. estrutura cíclica
triose e tetrose = apenas estrutura linear
5 ou mais átomos de C = estrutura cíclica (solução)
Monossacarídeos

19. Monossacarídeos
O O
Pirano Furano
Pirano e Furano são compostos heterocíclicos constituid
6 e 5 átomos respectivamente, um dos quais é o oxigênio.
X-piranose X-furanose

20. anomeria αααα / ββββ
H-C=O
OH-C-H
H-C-OH
H2-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
1
2
3
4
5
6
D-glicose
C
H
OH
C C
CC
H
H H
OH OH
O
OH
H2COH
H
6
5
4
3 2
1
Monossacarídeos

21. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
H
H
αααα-D-glicose
(αααα-D-glicopiranose)
ββββ-D-glicose
anomeria αααα / ββββ
Monossacarídeos
1
23
4
5
6
1
23
4
5
6

22. forma cíclica da glicose
C1 = assimétrico
carbono anoméricoanômero αααα anômero ββββ
anomeria αααα / ββββ
Monossacarídeos

23. mutarrotação
C
H
O
C C
CC
H
H
HOH OH
OH
OH
H2COH
H
6
5
4
3 2
1
C
H
O
C C
CC
H
H
OHOH OH
H
OH
H2COH
H
6
5
4
3 2
1
αααα-D-glicose ββββ-D-glicose
2/31/3
C
H
OH
C C
CC
H
H HOH OH
O
OH
H2COH
H
6
5
4
3 2
1
Monossacarídeos

24. estrutura da frutose
H2-C-OH
OH-C-H
C=O
H2-C-OH
H-C-OH
H-C-OH
D-frutose
CC
C C
CO
H
H
H OH
OH
C
H
OH H
OH
OH
H
H
1
2
34
5
6
1
2
3
4
5
6
Monossacarídeos

25. CC
C C
CO
H
H
H OH
OH
C
H
OH H
OH
OH
H
H
1
2
34
5
6
CC
C C
C
O
H
H
H OH
OHC
H
OH H
OH
OH
H
H 1
2
34
5
6
anomeria αααα / ββββ
Monossacarídeos
αααα-D-frutose
(αααα-D-frutofuranose)
ββββ-D-frutose

26. glicosídeos
condensação entre monossacarídeo ou um resíduo + OH
de outro composto: monossacarídeo ou não (aglicona)
monossacarídeoglicose galactose
glicosídeo galactosídeo
Monossacarídeos

27. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
desoxiaçúcar
Monossacarídeos
αααα-D-desoxiglicose
1
23
4
5
6
1
23
4
5
6

28. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
NH2
OH
OH
H
OH
H
aminoaçúcar
Monossacarídeos
αααα-D-glicosamino
1
23
4
5
6
1
23
4
5
6

29. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
1
23
4
5
6
poder redutor
Monossacarídeos
OH livre no carbono anomérico
monossacarídeos são reduzidos por agentes oxidantes

30. Açúcares Redutores
- Aldeído livre pode reagir como redutor
- Método comum para determinação de glicemia

31. Trioses, Tetroses, Pentoses e Hexoses

32. Hexoses de importância
fisiológica
D-glicose
Sucos de frutas
hidrólise do: amido, sacarose,
maltose, e lactose
D-frutose
Sucos de frutas, mel
hidrólise da sacarose
D-galactose Hidrólise da lactose
Hexoses Fonte

33. Carboidratos Complexos
- Reação C anomérico de um monossacarídeo com -OH de outro
- Oligossacarídeo = poucas subunidades; Polissacarídeos = muitas

34. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
1
23
4
5
6
ligação glicosídica
Dissacarídeos
HOH

35. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
ligação O-glicosídica
Dissacarídeos
maltose
αααα-D-glicose αααα-D-glicose+
Ligação αααα-1 → 4

36. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
Dissacarídeos
Ligação αααα-1 → 4
αααα-D-glicopiranosil-(1 → 4) αααα-D-glicopiranose
Nomenclatura
Grupo redutor comprometido na ligação = osil
Gropo redutor livre = ose
2 grupos redutores comprometidos = osil e osídio

37. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
maltose
Dissacarídeos
αααα-D-glicopiranosil-(1 → 4) αααα-D-glicopiranose

38. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
Maltose tem pode redutor?
Dissacarídeos
αααα-D-glicopiranosil-(1 → 4) αααα-D-glicopiranose

39. sacarose
Dissacarídeos
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
OH
H
αααα-D-glicose
1
23
4
5
6
C C
CC
C O
H
H
HOH
OH
C
H
OHH
OH
OH
H
H
1
2
3 4
5
6
αααα-D-frutose
HOH

40. sacarose
Dissacarídeos
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
C C
CC
C O
H
H
HOH C
H
OHH
OH
OH
H
H
1
2
3 4
5
6
αααα-D-glicopiranosil-(1 → 2) αααα-D-frutofuranosídeo

41. Sacarose tem poder redutor?
Dissacarídeos
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
O
H
1
23
4
5
6
C C
CC
C O
H
H
HOH C
H
OHH
OH
OH
H
H
1
2
3 4
5
6
αααα-D-glicopiranosil-(1 → 2) ββββ-D-frutofuranosídeo

42. O
C
CC
C
C
CH OH
OH
H
H
H
OH
OH
H
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
lactose
Dissacarídeos
ββββ-D-galactopiranosil-(1 → 4) αααα-D-glicopiranose
H
O

43. O
C
CC
C
C
CH OH
OH
H
H
H
OH
OH
H
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
Lactose tem poder redutor?
Dissacarídeos
ββββ-D-galactopiranosil-(1 → 4) αααα-D-glicopiranose
H
O

44. Dissacarídeos de importância
fisiológica
Maltose Hidrólise do amido
Lactose Leite
Sacarose Açúcar de cana e beterraba
Dissacarídeo Fonte

45. Deficiência de Lactase

46. Polissacarídeos
classificação
homopolissacarídeo
polimerização de 1 só
monossacarídeo
(amido, celulose)
( glicogênio)
heteropolissacarídeo
polimerização de mais
de 1 monossacarídeo
(glicosaminoglicanos)
(glicoproteínas)

47. Polissacarídeos (glicanos)

48. importância fisiológica
armazenamento
de “energia”
amido
glicogênio
elemento
de estrutura
celulose
Polissacarídeos

49. amido
estrutura
cadeia de αααα-D-glicose
propriedades
insolúvel na água
cor azul com o iodo
amilose = 15% a 20%
amilopectina = 80% a 85%
Polissacarídeos

50. Amido

51. amilose
estrutura helicoidal não ramificada
cor azul com o iodo
O
O
O
O
O
O
O
O O O
O
O
O
O
O
O
Polissacarídeos

52. amilopectina
estrutura
cadeia ramificada - ramos de 24 a 30 moléculas
cadeia - ligações αααα-1 4
ramificações - ligações αααα-1 6
cor vermelha com o iodo
Polissacarídeos

53. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
C H
H
H
H
H
OH
OH
H
OH
H
1
23
4
5
6
O
Ligação αααα-1 → 4
(alongamento)
H
OH
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
HOH
OH
H
H
1
23
4
5
6
O
Ligação αααα-1 → 6
(ramificação)
Amilopectina Polissacarídeos

54. Glicogênio
- Ponta redutora única (encoberta)
- Empacotamento diminui acesso da água
- Alto número de pontas não redutoras

55. glicogênio
estrutura
cadeia de αααα-D-glicose muito ramificada
ramos de 11 a 18 moléculas
cadeia - ligações αααα-1 4
ramificação - ligações αααα-1 6
cor vermelha com o iodo
Polissacarídeos

56. Glicogênio

57. celulose
cadeia linear de ββββ-D-glicose sem ramificação
cadeia - ligações ββββ-1 4
não da cor com o iodo
Polissacarídeos
estrutura

58. O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
1
23
4
5
6
O
C
CC
C
C
CH OH
H
H
H
H
OH
OH
OH
H
H
1
23
4
5
6
H
O
Ligação ββββ 1 → 4
Polissacarídeos
celulose

59. Polissacarídeos de importância
fisiológica
Amido Grãos, tubérculos
Gicogênio ????
Celulose Fibras de vegetais
Polissacarídeo Fonte

60. glicosaminoglicanos
cadeias de carboidratos complexos
contendo aminoacúcares e ácido urônico.
glicosaminoglicanos + proteína = proteoglicanos
Polissacarídeos
estrutura

61. glicoproteínas
proteínas que contêm
carboidratos em quantidades variáveis
formando cadeias ramificadas curtas ou longas
ou cadeias não ramificadas.
Polissacarídeos
estrutura

62. Associação de Carboidratos com Proteínas
- Ligação covalente entre proteína e carboidrato = glicoproteína/proteoglicana
- Comum em proteínas secretadas e de superfície

63. Sistema ABO

64. Associação de Carboidratos com Lipídeos
- Ligação covalente entre lipídeo e carboidrato = glicolipídeo

65. Carboidratos na Nutrição