Carboidratos
Carboidratos
Marcus Vinicius Cardoso
Marcus Vinicius Cardoso
Mestre e Doutor em Genética - UFPE
Biomédico - UESC
Introdução – Carboidratos
Introdução – Carboidratos
• Definição: também conhecidos como hidratos de carbono,
glicídios, glucídeos, glúcidos, glúcides, sacarídeos ou
açúcares, são as biomoléculas constituídas principalmente por
carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo apresentar nitrogênio,
fósforo ou enxofre na sua composição.
• Biomoléculas mais abundantes do planeta Terra;
• Primeiras substâncias orgânicas formadas na natureza, graças à
fotossíntese das plantas e quimiossíntese das bactérias;
• Base da nutrição humana.
Introdução – Carboidratos
Introdução – Carboidratos
• Definição: fórmula básica CHO na proporção 1:2:1
• Ex.: Glicose C6H12O6, (CH2O)6, C6(H2O)6
• “Hidratos de carbono”
• A oxidação de carboidratos é a principal via metabólica liberadora de energia em muitas células não-
fotossintéticas;
• Elementos estruturais e de proteção em diversos organismos.
Classificação – Carboidratos
Classificação – Carboidratos
Monossacarídeos: Açúcares simples, consistem em uma única
unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona. Ex.: Glicose
Oligossacarídeos: Cadeias curtas de monossacarídeos unidas entre
si por ligações glicosídicas características; dissacarídeos (mais comuns),
ex.: sacarose (glicose + frutose)
Polissacarídeos: Longas cadeias contendo centenas ou milhares de
unidades de monossacarídeos. Ex.: celulose (cadeias lineares), glicogênio
(cadeias ramificadas)
Monossacarídeos
Monossacarídeos
Características:
Carboidratos mais simples;
Monômeros dos dissacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos;
São aldeídos ou cetonas contendo um ou mais grupos hidroxila na
molécula;
Compostos sólidos, sem cor, cristalinos e livremente solúveis em água,
porém insolúveis em solventes apolares;
A maior parte >> sabor doce.
Fórmula Geral: CnH2nOn – n ≥ 3
Monossacarídeos
Monossacarídeos
• O nome do monossacarídeo é dado baseado no
número de carbonos mais a terminação “ose”.
– 03 carbonos - trioses
– 04 carbonos - tetroses
– 05 carbonos - pentoses
– 06 carbonos - hexoses
– 07 carbonos - heptoses
Monossacarídeos mais comuns
Monossacarídeos mais comuns
MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO
RIBOSE (PENTOSE)
ESTRUTURAL
(RNA)
DESOXIRRIBOSE
(PENTOSE)
ESTRUTURAL
(DNA)
GLICOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
FRUTOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
GALACTOSE
(HEXOSE)
ENERGIA
Monossacarídeos
Monossacarídeos
3 carbonos (trioses):
Cadeias carbônicas não-ramificadas, C unidos por ligações simples (centros quirais)
Um dos átomos de C se unem por uma dupla com O, formando um grupo carbonila
Cada um dos outros átomos de carbono possuem grupos – OH
Monossacarídeos
Monossacarídeos
Pentoses (5 C) e hexoses (6 C):
Cadeias carbônicas não-ramificadas, C unidos por ligações simples (centros quirais)
Um dos átomos de C se unem por uma dupla com O, formando um grupo carbonila
Cada um dos outros átomos de carbono possuem grupos – OH
Formas cíclicas dos monossacarídeos
Formas cíclicas dos monossacarídeos
Os monossacarídeos com cinco ou mais C na cadeia em geral ocorrem em
soluções aquosas como estruturas cíclicas (anel) >> piranoses e furanoses
Grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um – OH
Formas cíclicas dos monossacarídeos
Formas cíclicas dos monossacarídeos
Piranoses e furanoses:
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
1. Reação de condensação
2. Reação de hidrólise
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
Oligossacarídeos – Dissacarídeos
DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE
Maltose Glicose + Glicose Cereais
Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar
Lactose Glicose + Galactose Leite
Dissacarídeos: exemplos
Dissacarídeos: exemplos
Polissacarídeos
Polissacarídeos
Características:
Maioria dos carboidratos de ocorrência natural;
Polímeros de alto peso molecular;
Diferem-se entre si:
1) pelas seus monossacarídeos;
2) tipos de ligação que as une;
3) comprimento das cadeias;
4) ramificação das cadeias.
Polissacarídeos
Polissacarídeos
Homossacarídeos >> constituídos por um tipo de monossacarídeo;
Heteropolissacarídeos >> dois ou mais tipos diferentes de monossacarídeos.
Polissacarídeos mais comuns
Polissacarídeos mais comuns
• Estruturais:
Celulose
Quitina
• Reserva:
Amido
Glicogênio
• Anticoagulante
Heparina
Polissacarídeos mais comuns
Polissacarídeos mais comuns
POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE
Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e
fungos
Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e
algas
Celulose Função estrutural. Compõe a parede
celular das células vegetais e algas
Quitina Função estrutural. Compõe a parede
celular de fungos e o exoesqueleto de
artrópodes
Polissacarídeo X Glicose
Polissacarídeo X Glicose
Ao contrário da glicose, os polissacarídeos
dela derivados não possuem sabor doce,
nem são solúveis em água.
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Amido
• Polímero de glicose (+ de 1400 moléculas de glicose);
• Ocorre nas células de plantas;
• Produzido nas folhas através da fotossíntese;
• Armazenado em frutos, sementes, caules e raízes;
• Constitui de 50% a 65% do peso das sementes de cereais secos, e
até 80% da substância seca dos tubérculos.
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Amido
Amilopectina
A amilopectina apresenta estrutura
ramificada, sendo que os "ramos" aparecem
a cada 24-30 moléculas de glicose.
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Amido
Contém dois tipos de polímeros da glícose, a amilose e a amilopectina
Amilose >> cadeias longas, não-ramificadas de glicose unidas por ligação
(α1→4)
Amilopectina >> cadeias longas, altamente ramificadas >> 24 a 30 resíduos
(α1→6)
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Amido
AMILOPECTINA
AMILOPECTINA
AMILOSE
AMILOSE
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Amido
Polissacarídeo – Glicogênio
Polissacarídeo – Glicogênio
Principal polissacarídeo de armazenamento de energia das células animais;
Subunidades de glicose unidas através de ligações (α1→4), com ligações
(α1→6) nas ramificações;
O glicogênio é extensamente ramificados (8 ou 12 resíduos) e mais compacto
que o amido.
Polissacarídeo – Glicogênio
Polissacarídeo – Glicogênio
A função do glicogênio hepático é a manutenção da glicemia entre as
refeições, ou seja, é uma reserva de glicose que pode ser exportada
para outros órgãos (como o cérebro, cuja energia é exclusivamente
derivada da glicose) quando necessário.
Glicogênio Hepático
Glicogênio Hepático
Polissacarídeo – Celulose
Polissacarídeo – Celulose
Fibrosa, resistente e insolúvel em água, encontrada na parede celular dos
vegetais;
Algodão é celulose quase pura;
Homopolissacarídeo linear e não-ramificado, 10 a 15 mil unidades de glicose;
Se parece com a amilose do amido e do glicogênio;
Configuração da glicose >>>
(β1→4)
Polissacarídeo – Celulose
Polissacarídeo – Celulose
Polissacarídeo – Celulose
Polissacarídeo – Celulose
 A maioria dos animais não possui as enzimas celulases
(hidrolisam ligações ß), que são encontradas em bactérias que
habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como
gados e cavalos.
Por que o homem não utiliza pastagem
e feno como fonte de carboidratos?
Polissacarídeo – Quitina
Polissacarídeo – Quitina
• É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos
ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4);
• Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na
celulose o monômero é a ß-glicose, e na quitina o monômero é a N-
acetil- ß-glicosamina;
• Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica
(filamentos individuais unidos por pontes de H).
Polissacarídeo – Quitina
Polissacarídeo – Quitina
Carapaça (exoesqueleto) de artropódes;
Monômero >> N-acetil-glicosamina
Exoesqueleto é a cutícula resistente, mas
flexível, que cobre o corpo de muitos insetos,
fornecendo proteção para os órgãos internos,
suporte para os músculos e evita também a
perda de água.

Aula_Carboidratos e classificação_Marcus_Cardoso.ppt

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    Carboidratos Carboidratos Marcus Vinicius Cardoso MarcusVinicius Cardoso Mestre e Doutor em Genética - UFPE Biomédico - UESC
  • 2.
    Introdução – Carboidratos Introdução– Carboidratos • Definição: também conhecidos como hidratos de carbono, glicídios, glucídeos, glúcidos, glúcides, sacarídeos ou açúcares, são as biomoléculas constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre na sua composição. • Biomoléculas mais abundantes do planeta Terra; • Primeiras substâncias orgânicas formadas na natureza, graças à fotossíntese das plantas e quimiossíntese das bactérias; • Base da nutrição humana.
  • 3.
    Introdução – Carboidratos Introdução– Carboidratos • Definição: fórmula básica CHO na proporção 1:2:1 • Ex.: Glicose C6H12O6, (CH2O)6, C6(H2O)6 • “Hidratos de carbono” • A oxidação de carboidratos é a principal via metabólica liberadora de energia em muitas células não- fotossintéticas; • Elementos estruturais e de proteção em diversos organismos.
  • 5.
    Classificação – Carboidratos Classificação– Carboidratos Monossacarídeos: Açúcares simples, consistem em uma única unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona. Ex.: Glicose Oligossacarídeos: Cadeias curtas de monossacarídeos unidas entre si por ligações glicosídicas características; dissacarídeos (mais comuns), ex.: sacarose (glicose + frutose) Polissacarídeos: Longas cadeias contendo centenas ou milhares de unidades de monossacarídeos. Ex.: celulose (cadeias lineares), glicogênio (cadeias ramificadas)
  • 6.
    Monossacarídeos Monossacarídeos Características: Carboidratos mais simples; Monômerosdos dissacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos; São aldeídos ou cetonas contendo um ou mais grupos hidroxila na molécula; Compostos sólidos, sem cor, cristalinos e livremente solúveis em água, porém insolúveis em solventes apolares; A maior parte >> sabor doce. Fórmula Geral: CnH2nOn – n ≥ 3
  • 7.
    Monossacarídeos Monossacarídeos • O nomedo monossacarídeo é dado baseado no número de carbonos mais a terminação “ose”. – 03 carbonos - trioses – 04 carbonos - tetroses – 05 carbonos - pentoses – 06 carbonos - hexoses – 07 carbonos - heptoses
  • 8.
    Monossacarídeos mais comuns Monossacarídeosmais comuns MONOSSACARÍDEO FUNÇÃO RIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (RNA) DESOXIRRIBOSE (PENTOSE) ESTRUTURAL (DNA) GLICOSE (HEXOSE) ENERGIA FRUTOSE (HEXOSE) ENERGIA GALACTOSE (HEXOSE) ENERGIA
  • 9.
    Monossacarídeos Monossacarídeos 3 carbonos (trioses): Cadeiascarbônicas não-ramificadas, C unidos por ligações simples (centros quirais) Um dos átomos de C se unem por uma dupla com O, formando um grupo carbonila Cada um dos outros átomos de carbono possuem grupos – OH
  • 10.
    Monossacarídeos Monossacarídeos Pentoses (5 C)e hexoses (6 C): Cadeias carbônicas não-ramificadas, C unidos por ligações simples (centros quirais) Um dos átomos de C se unem por uma dupla com O, formando um grupo carbonila Cada um dos outros átomos de carbono possuem grupos – OH
  • 11.
    Formas cíclicas dosmonossacarídeos Formas cíclicas dos monossacarídeos Os monossacarídeos com cinco ou mais C na cadeia em geral ocorrem em soluções aquosas como estruturas cíclicas (anel) >> piranoses e furanoses Grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um – OH
  • 12.
    Formas cíclicas dosmonossacarídeos Formas cíclicas dos monossacarídeos Piranoses e furanoses:
  • 14.
    Oligossacarídeos – Dissacarídeos Oligossacarídeos– Dissacarídeos 1. Reação de condensação 2. Reação de hidrólise
  • 15.
  • 16.
    Oligossacarídeos – Dissacarídeos Oligossacarídeos– Dissacarídeos DISSACARÍDEO COMPOSIÇÃO FONTE Maltose Glicose + Glicose Cereais Sacarose Glicose + Frutose Cana-de-açúcar Lactose Glicose + Galactose Leite
  • 17.
  • 18.
    Polissacarídeos Polissacarídeos Características: Maioria dos carboidratosde ocorrência natural; Polímeros de alto peso molecular; Diferem-se entre si: 1) pelas seus monossacarídeos; 2) tipos de ligação que as une; 3) comprimento das cadeias; 4) ramificação das cadeias.
  • 19.
    Polissacarídeos Polissacarídeos Homossacarídeos >> constituídospor um tipo de monossacarídeo; Heteropolissacarídeos >> dois ou mais tipos diferentes de monossacarídeos.
  • 20.
    Polissacarídeos mais comuns Polissacarídeosmais comuns • Estruturais: Celulose Quitina • Reserva: Amido Glicogênio • Anticoagulante Heparina
  • 21.
    Polissacarídeos mais comuns Polissacarídeosmais comuns POLISSACARÍDEO FUNÇÃO E FONTE Glicogênio Açúcar de reserva energética de animais e fungos Amido Açúcar de reserva energética de vegetais e algas Celulose Função estrutural. Compõe a parede celular das células vegetais e algas Quitina Função estrutural. Compõe a parede celular de fungos e o exoesqueleto de artrópodes
  • 22.
    Polissacarídeo X Glicose PolissacarídeoX Glicose Ao contrário da glicose, os polissacarídeos dela derivados não possuem sabor doce, nem são solúveis em água.
  • 23.
    Polissacarídeo – Amido Polissacarídeo– Amido • Polímero de glicose (+ de 1400 moléculas de glicose); • Ocorre nas células de plantas; • Produzido nas folhas através da fotossíntese; • Armazenado em frutos, sementes, caules e raízes; • Constitui de 50% a 65% do peso das sementes de cereais secos, e até 80% da substância seca dos tubérculos.
  • 24.
    Polissacarídeo – Amido Polissacarídeo– Amido Amilopectina A amilopectina apresenta estrutura ramificada, sendo que os "ramos" aparecem a cada 24-30 moléculas de glicose.
  • 25.
    Polissacarídeo – Amido Polissacarídeo– Amido Contém dois tipos de polímeros da glícose, a amilose e a amilopectina Amilose >> cadeias longas, não-ramificadas de glicose unidas por ligação (α1→4) Amilopectina >> cadeias longas, altamente ramificadas >> 24 a 30 resíduos (α1→6)
  • 26.
    Polissacarídeo – Amido Polissacarídeo– Amido AMILOPECTINA AMILOPECTINA AMILOSE AMILOSE
  • 27.
  • 28.
    Polissacarídeo – Glicogênio Polissacarídeo– Glicogênio Principal polissacarídeo de armazenamento de energia das células animais; Subunidades de glicose unidas através de ligações (α1→4), com ligações (α1→6) nas ramificações; O glicogênio é extensamente ramificados (8 ou 12 resíduos) e mais compacto que o amido.
  • 29.
  • 30.
    A função doglicogênio hepático é a manutenção da glicemia entre as refeições, ou seja, é uma reserva de glicose que pode ser exportada para outros órgãos (como o cérebro, cuja energia é exclusivamente derivada da glicose) quando necessário. Glicogênio Hepático Glicogênio Hepático
  • 31.
    Polissacarídeo – Celulose Polissacarídeo– Celulose Fibrosa, resistente e insolúvel em água, encontrada na parede celular dos vegetais; Algodão é celulose quase pura; Homopolissacarídeo linear e não-ramificado, 10 a 15 mil unidades de glicose; Se parece com a amilose do amido e do glicogênio; Configuração da glicose >>> (β1→4)
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  • 33.
  • 34.
     A maioriados animais não possui as enzimas celulases (hidrolisam ligações ß), que são encontradas em bactérias que habitam o trato digestivo dos cupins e animais de pasto, como gados e cavalos. Por que o homem não utiliza pastagem e feno como fonte de carboidratos?
  • 35.
    Polissacarídeo – Quitina Polissacarídeo– Quitina • É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas ß (1 → 4); • Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a ß-glicose, e na quitina o monômero é a N- acetil- ß-glicosamina; • Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontes de H).
  • 36.
    Polissacarídeo – Quitina Polissacarídeo– Quitina Carapaça (exoesqueleto) de artropódes; Monômero >> N-acetil-glicosamina Exoesqueleto é a cutícula resistente, mas flexível, que cobre o corpo de muitos insetos, fornecendo proteção para os órgãos internos, suporte para os músculos e evita também a perda de água.