Resumo

Resumo
 1 Introdução
           Características gerais (4)
           Obesidade no Brasil (5)

 2 Monossacarídeos e dissacarídeos
           Carboidratos (6)
           Estereoisomeria (8)
           Monossacarídeos (D-aldoses e D-cetoses) (9)
           Epímeros (11)
           Ciclização de monossacarídeos e conformação (12)
           Derivados de hexoses (15)
           Açúcares redutores (16)
           Ligação glicosídica (17)
           Exemplos de dissacarídeos (18)
           Hidrólise da ligação glicosídica (19)
 3 Polissacarídeos
           Polissacarídeos (20)
           Homopolissacarídeos (amido, glicogênio, celulose e quitina) (21)
                                                                                        1
           Heteropolissacarídeos (peptídeoglicano, outros, fibras) (30)
Introdução
Carboidratos




                            2
Introdução
  Características gerais

 São as biomoléculas mais abundantes da Terra;
 Fotossíntese: > 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O → celulose +
produtos;
 Oxidação de carboidratos é a via central de obtenção de energia dos
organismos não-fotossintetizantes;
 Também apresentam função estrutural (celulose em plantas)
 Funções diversas (determinam os grupos sanquíneos (A,B,O), tecido
conectivo de animais, lubrificação das junções esqueléticas, etc);
 Complexos de carboidratos ligados covalentemente a proteínas ou
lipídios podem atuar como sinalizadores intracelulares;
 A dieta do brasileiro é composta de alto nível de carboidratos

                                                                          3
Obesidade no Brasil

  O aumento da obesidade no
 Brasil é atribuído, entre
 outros fatores, ao aumento
 no consumo de carboidratos
                                                                70 %




FONTE: Instituto Brasileira de Geografia e Estatística (IBGE)          4
Monossacarídeos e dissacarídeos
  Carboidratos

São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas e seus derivados, ou
substâncias que, por hidrólise fornecem esses compostos.




    Grupo                                                 Grupo
  funcional                                              funcional
   aldeído                                                cetona
   (aldose)                                              (cetose)




Obs.: Podem conter N, P ou S                                               5
Monossacarídeos e dissacarídeos
     Carboidratos

            monossacarídeo

                  Dissacarídeo (2-20 = oligossacarídeo)

                                                             Polissacarídeo (> 20)


                         CARBOIDRATOS MAIS COMUNS



      monossacarídeos             oligossacarídeos                  polissacarídeos


                                     dissacarídeos
                                                                         amido,
 pentoses           hexoses            maltose,                        glicogênio,
                                       lactose,                         celulose
   ribose,          glicose,                                             quitina
                                       sacarose
desoxirribose      galactose,
                                       trealose
                    frutose                                                            6
                    manose
Monossacarídeos e dissacarídeos
  Estereoisomeria

Estereoisomeria: todos os monossacarídeos, exceto a diidroxicetona,
contém um ou mais átomos de C assimétrico (quiral) e, assim, ocorrem
em formas oticamente ativa




Número de estereoisômeros (N) = 2n onde n = número de C quirais                7
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Monossacarídeos
D-aldoses




                                                     8
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Monossacarídeos
D-cetoses




                                                     9
Monossacarídeos e dissacarídeos
  Epímeros
São isômeros que diferem na configuração de apenas um C assimétrico
(quiral). Se a configuração se modifica apenas no C quiral mais distante
da carbonila, são isômeros, mas não epímeros




                                                                           10
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Ciclização de monossacarídeos
Monossacarídeos com 5 ou mais átomos de C ocorrem, em geral, na
forma cíclica (em anel). A formação do anel ocorre em solução aquosa


                                          (6 átomos de C)




                                               C anomérico




OH do C-1 para                                         OH do C-2 para
  baixo = α                                               cima = β
                                                                         11
                       (36%)           (64%)
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Ciclização de monossacarídeos
Ciclização da frutose (5 átomos de C)         C anomérico




          Anel piranose                         Anel furanose
   6 átomos (5C + 1O) → Aldoses         5 átomos (4C + 1O) → Cetoses



                                                                       12
             pirano                                   furano
Monossacarídeos e dissacarídeos
Ciclização de monossacarídeos
Conformação do anel




                                                              13
Monossacarídeos e dissacarídeos

Derivados de hexoses




                                                     14
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Açúcares redutores
Monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes brandos
como íons cúpricos (Cu2+). O grupo carboxil (C=O) é oxidado a um grupo
carboxila (COOH)




                                                                          15
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Ligação glicosídica
É a ligação entre a hidroxila (OH) do C anomérico de um
monossacarídeo e um grupo OH qualquer de outro monossacarídeo




                                                C anomérico livre =
                                                açúcar redutor




                                                                    16
Monossacarídeos e dissacarídeos
Exemplos de dissacarídeos




                                                          17
Monossacarídeos e dissacarídeos
 Hidrólise da ligação glicosídica
1- Química: ácida H2SO4 0,5 mol/L /5 horas / 100°C, ou

                   TFA 2 mol/L /5 horas / 100°C


2- Enzimática: glicosidases   Amido = amilase
                              Celulose = celulase
                              Lactose = lactase




                                                                              18
Polissacarídeos
Polissacarídeos
       HOMOPOLISSACARÍDEOS     HETEROPOLISSACARÍDEOS

         Linear   Ramificado    Linear   Ramificado




          1 único tipo de        2 ou mais tipos de
                                                                        19
          monossacarídeo         monossacarídeos
Polissacarídeos

 Homopolissacarídeos

1- Polissacarídeos de armazenamento

      Amido (células de plantas)
      Glicogênio (células de animais)
                                         Grânulos de amido em um cloroplasto
2- Polissacarídeos estruturais

      Celulose (células de plantas)
      Quitina (exoesqueleto)

                                        Grânulos de glicogênio em um hepatócito

                                                                           20
Polissacarídeos
 Amido

Amido = amilose + amilopectina




                                 = (D-glicose (α1→4) D-glicose)n




Amilopectina


                                                                   21
Polissacarídeos
 Amido




            (A)                                             (B)

Em sua conformação mais estável apresenta cadeia curva (A). As ligações do
tipo (α1→4) forçam a amilose, a amilopectina e o glicogênio a assumirem uma
estrutura helicoidal (B) e estreitamente compacta                                   22
Polissacarídeos
Amido


               Amilopectina
   Amilose
               (ramificada)
    (linear)




                                                23
Polissacarídeos
 Glicogênio

Mesma estrutura da amilopectina [cadeia principal de D-glicose ligada
em (α1→4) com pontos de ramificação em (α1→6)], porém é mais
ramificado.

     8-12 resíduos




                                                                         24
Polissacarídeos

 Celulose
Cadeia linear = (D-glicose β(1→4) D-glicose)n


                   (β1→4)         (β1→4)




                                        Fazem pontes de H entre
                                        si, por isso são insolúveis
                                                  em água

                                                                     25
Polissacarídeos
 Celulose




A conformação mais estável é aquela na qual um monossacarídeo é rodado
180° relativamente ao monossacarídeo precedente, formando uma cadeia
reta e estendida. Várias cadeias estendidas lado a lado podem formar           26
uma rede estabilizada por pontes de H inter- e intracadeia
Polissacarídeos
 Quitina
Cadeias lineares. Forma fibras estendidas similares à da celulose. Não é
digerível por vertebrados




                  (β1→4)          (β1→4)         (β1→4)




   (N-acetil-glucosamina)n                                                  27
Polissacarídeos
 Heteropolissacarídeos
Peptídeoglicano – parede celular bacteriana. É o que define bactérias
Gram positivas e Gram negativas




                                                                         28
Heteropolissacarídeo
   Querido e lindo professor Rodolfo, não se esqueça de comentar sobre

       os GLICOSAMINOGLICANOS e como eles formam a matriz
                         extracelular




                                   - Estão presentes nos espaços
                                   extracelulares, como cartilagens, tendões,
                                   pele e parede dos vasos sanguíneos.


                                                                         29
Conjungados
      Querido, lindo e descolado professor Rodolfo, não se esqueça de
                             comentar sobre
                  os GLICOCONJUGADOS e suas diferença:

Proteoglicanos: +Glicanos –Proteinas
Glicoproteínas: - Glicanos +Proteínas
Lipoproteínas: -Glicanos e +Lipídeos




                                                                        30
Polissacarídeos

Outros heteropolissacarídeos importantes




                                                                       Chocolate de
    Alfarrobeira          Alfarroba = manose:galactose (4:1)            alfarroba




                          Goma guar = manose:galactose (2:1)


Planta nativa da Índia (Cyamopsis Tetragonolobus ou Cyamopsis Psoraloides)              31
Polissacarídeos

Outros heteropolissacarídeos importantes

 Goma Karaya – extraída de exsudado de Sterculia urens e Cochlospermum
gossypium

 Goma arábica – extraída de Acacia senegal




 Glucomanana – extraída de plantas
orientais (Amorphophallus konjac -
                                                                              32
Konjac)
Exercícios RIDÍCULOS
• Marque a alternativa que contém apenas
  monossacarídeos.

•   a)   Maltose e glicose.
•   b)   Sacarose e frutose.
•   c)   Glicose e galactose.
•   d)   Lactose e glicose.
•   e)   Frutose e lactose.

                                           33
•   Qual dos alimentos a seguir tem função basicamente energética?

•   a)cenoura
•
    b) bife
•
    c) mel
•
    d) sal
•
    e) batata




                                                                     34
•   O glicano formado por unidades de α glicose, usado como
    substancia de reserva energética de reserva animal é denominado:

a) amido

b) volutina

c) colesterol

d) Glicogênio

e) ergosterol




                                                                   35
•   Quanto aos carboidratos, assinale a alternativa incorreta.

•   a)   Os glicídios são classificados de acordo com o tamanho e a
    organização de sua molécula em três grupos: monossacarídeos,
    dissacarídeos e polissacarídeos.

•   b)   Os polissacarídeos compõem um grupo de glicídios cujas moléculas
    não apresentam sabor adocicado, embora sejam formadas pela união de
    centenas ou mesmo milhares de monossacarídeos.

•   c)     Os dissacarídeos são constituídos pela união de dois
    monossacarídeos, e seus representantes mais conhecidos são a celulose,
    a quitina e o glicogênio.

•   d)    Os glicídios, além de terem função energética, ainda participam da
    estrutura dos ácidos nucleicos, tanto RNA quanto DNA.

•   e)    A função do glicogênio para os animais é equivalente à do amido para
    as plantas.
                                                                               36
•   Assinale a alternativa correta:

•   a) A Quitina é um polissacarídeo formado por (N-acetilglicosamina),
    é encontrado nos invertebrados e sua função é estrutural.

•   b) Os carbonos quirais, incomuns na estrutura dos carboidratos,
    são importantes na diversificação da função dessas
    macromoléculas.

•   c) A ribose é uma importante Aldopentose, formada a partir da
    Eritrose, diretamente relacionada com a estrutura do dna.

•   d) O Gliceraldeido é a aldose mais simples, porém de grande
    importância por ser um dos elementos transitórios na respiração
    celular.

•   e) A ligação glicosídica acontece sempre entre o carbono
    anomérico de um monossacarídeo com a hidroxila de outro
                                                                      37
    sacarídeo.
• Exemplos de polissacarídio, dissacarídio, hexose e
  pentose, respectivamente:

•   a) ácido hialurônico, quitina, frutose e ribose.
•   b) amido, maltose, glicose e desoxirribose.
•   c) coniferina, lactose, maltose e desoxirribose.
•   d) amido, celulose, glicogênio e frutose.
•   e) celulose, sacarose, ribose e frutose.



                                                       38

Carboidratos aula (2)

  • 1.
    Resumo Resumo 1 Introdução  Características gerais (4)  Obesidade no Brasil (5) 2 Monossacarídeos e dissacarídeos  Carboidratos (6)  Estereoisomeria (8)  Monossacarídeos (D-aldoses e D-cetoses) (9)  Epímeros (11)  Ciclização de monossacarídeos e conformação (12)  Derivados de hexoses (15)  Açúcares redutores (16)  Ligação glicosídica (17)  Exemplos de dissacarídeos (18)  Hidrólise da ligação glicosídica (19) 3 Polissacarídeos  Polissacarídeos (20)  Homopolissacarídeos (amido, glicogênio, celulose e quitina) (21) 1  Heteropolissacarídeos (peptídeoglicano, outros, fibras) (30)
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  • 3.
    Introdução Característicasgerais  São as biomoléculas mais abundantes da Terra;  Fotossíntese: > 100 bilhões de toneladas de CO2 e H2O → celulose + produtos;  Oxidação de carboidratos é a via central de obtenção de energia dos organismos não-fotossintetizantes;  Também apresentam função estrutural (celulose em plantas)  Funções diversas (determinam os grupos sanquíneos (A,B,O), tecido conectivo de animais, lubrificação das junções esqueléticas, etc);  Complexos de carboidratos ligados covalentemente a proteínas ou lipídios podem atuar como sinalizadores intracelulares;  A dieta do brasileiro é composta de alto nível de carboidratos 3
  • 4.
    Obesidade no Brasil  O aumento da obesidade no Brasil é atribuído, entre outros fatores, ao aumento no consumo de carboidratos 70 % FONTE: Instituto Brasileira de Geografia e Estatística (IBGE) 4
  • 5.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Carboidratos São polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas e seus derivados, ou substâncias que, por hidrólise fornecem esses compostos. Grupo Grupo funcional funcional aldeído cetona (aldose) (cetose) Obs.: Podem conter N, P ou S 5
  • 6.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Carboidratos monossacarídeo Dissacarídeo (2-20 = oligossacarídeo) Polissacarídeo (> 20) CARBOIDRATOS MAIS COMUNS monossacarídeos oligossacarídeos polissacarídeos dissacarídeos amido, pentoses hexoses maltose, glicogênio, lactose, celulose ribose, glicose, quitina sacarose desoxirribose galactose, trealose frutose 6 manose
  • 7.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Estereoisomeria Estereoisomeria: todos os monossacarídeos, exceto a diidroxicetona, contém um ou mais átomos de C assimétrico (quiral) e, assim, ocorrem em formas oticamente ativa Número de estereoisômeros (N) = 2n onde n = número de C quirais 7
  • 8.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Monossacarídeos D-aldoses 8
  • 9.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Monossacarídeos D-cetoses 9
  • 10.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Epímeros São isômeros que diferem na configuração de apenas um C assimétrico (quiral). Se a configuração se modifica apenas no C quiral mais distante da carbonila, são isômeros, mas não epímeros 10
  • 11.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Ciclização de monossacarídeos Monossacarídeos com 5 ou mais átomos de C ocorrem, em geral, na forma cíclica (em anel). A formação do anel ocorre em solução aquosa (6 átomos de C) C anomérico OH do C-1 para OH do C-2 para baixo = α cima = β 11 (36%) (64%)
  • 12.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Ciclização de monossacarídeos Ciclização da frutose (5 átomos de C) C anomérico Anel piranose Anel furanose 6 átomos (5C + 1O) → Aldoses 5 átomos (4C + 1O) → Cetoses 12 pirano furano
  • 13.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Ciclizaçãode monossacarídeos Conformação do anel 13
  • 14.
  • 15.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Açúcares redutores Monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes brandos como íons cúpricos (Cu2+). O grupo carboxil (C=O) é oxidado a um grupo carboxila (COOH) 15
  • 16.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Ligação glicosídica É a ligação entre a hidroxila (OH) do C anomérico de um monossacarídeo e um grupo OH qualquer de outro monossacarídeo C anomérico livre = açúcar redutor 16
  • 17.
  • 18.
    Monossacarídeos e dissacarídeos Hidrólise da ligação glicosídica 1- Química: ácida H2SO4 0,5 mol/L /5 horas / 100°C, ou TFA 2 mol/L /5 horas / 100°C 2- Enzimática: glicosidases Amido = amilase Celulose = celulase Lactose = lactase 18
  • 19.
    Polissacarídeos Polissacarídeos HOMOPOLISSACARÍDEOS HETEROPOLISSACARÍDEOS Linear Ramificado Linear Ramificado 1 único tipo de 2 ou mais tipos de 19 monossacarídeo monossacarídeos
  • 20.
    Polissacarídeos Homopolissacarídeos 1- Polissacarídeosde armazenamento Amido (células de plantas) Glicogênio (células de animais) Grânulos de amido em um cloroplasto 2- Polissacarídeos estruturais Celulose (células de plantas) Quitina (exoesqueleto) Grânulos de glicogênio em um hepatócito 20
  • 21.
    Polissacarídeos Amido Amido =amilose + amilopectina = (D-glicose (α1→4) D-glicose)n Amilopectina 21
  • 22.
    Polissacarídeos Amido (A) (B) Em sua conformação mais estável apresenta cadeia curva (A). As ligações do tipo (α1→4) forçam a amilose, a amilopectina e o glicogênio a assumirem uma estrutura helicoidal (B) e estreitamente compacta 22
  • 23.
    Polissacarídeos Amido Amilopectina Amilose (ramificada) (linear) 23
  • 24.
    Polissacarídeos Glicogênio Mesma estruturada amilopectina [cadeia principal de D-glicose ligada em (α1→4) com pontos de ramificação em (α1→6)], porém é mais ramificado. 8-12 resíduos 24
  • 25.
    Polissacarídeos Celulose Cadeia linear= (D-glicose β(1→4) D-glicose)n (β1→4) (β1→4) Fazem pontes de H entre si, por isso são insolúveis em água 25
  • 26.
    Polissacarídeos Celulose A conformaçãomais estável é aquela na qual um monossacarídeo é rodado 180° relativamente ao monossacarídeo precedente, formando uma cadeia reta e estendida. Várias cadeias estendidas lado a lado podem formar 26 uma rede estabilizada por pontes de H inter- e intracadeia
  • 27.
    Polissacarídeos Quitina Cadeias lineares.Forma fibras estendidas similares à da celulose. Não é digerível por vertebrados (β1→4) (β1→4) (β1→4) (N-acetil-glucosamina)n 27
  • 28.
    Polissacarídeos Heteropolissacarídeos Peptídeoglicano –parede celular bacteriana. É o que define bactérias Gram positivas e Gram negativas 28
  • 29.
    Heteropolissacarídeo Querido e lindo professor Rodolfo, não se esqueça de comentar sobre os GLICOSAMINOGLICANOS e como eles formam a matriz extracelular - Estão presentes nos espaços extracelulares, como cartilagens, tendões, pele e parede dos vasos sanguíneos. 29
  • 30.
    Conjungados Querido, lindo e descolado professor Rodolfo, não se esqueça de comentar sobre os GLICOCONJUGADOS e suas diferença: Proteoglicanos: +Glicanos –Proteinas Glicoproteínas: - Glicanos +Proteínas Lipoproteínas: -Glicanos e +Lipídeos 30
  • 31.
    Polissacarídeos Outros heteropolissacarídeos importantes Chocolate de Alfarrobeira Alfarroba = manose:galactose (4:1) alfarroba Goma guar = manose:galactose (2:1) Planta nativa da Índia (Cyamopsis Tetragonolobus ou Cyamopsis Psoraloides) 31
  • 32.
    Polissacarídeos Outros heteropolissacarídeos importantes Goma Karaya – extraída de exsudado de Sterculia urens e Cochlospermum gossypium  Goma arábica – extraída de Acacia senegal  Glucomanana – extraída de plantas orientais (Amorphophallus konjac - 32 Konjac)
  • 33.
    Exercícios RIDÍCULOS • Marquea alternativa que contém apenas monossacarídeos. • a) Maltose e glicose. • b) Sacarose e frutose. • c) Glicose e galactose. • d) Lactose e glicose. • e) Frutose e lactose. 33
  • 34.
    Qual dos alimentos a seguir tem função basicamente energética? • a)cenoura • b) bife • c) mel • d) sal • e) batata 34
  • 35.
    O glicano formado por unidades de α glicose, usado como substancia de reserva energética de reserva animal é denominado: a) amido b) volutina c) colesterol d) Glicogênio e) ergosterol 35
  • 36.
    Quanto aos carboidratos, assinale a alternativa incorreta. • a) Os glicídios são classificados de acordo com o tamanho e a organização de sua molécula em três grupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos. • b) Os polissacarídeos compõem um grupo de glicídios cujas moléculas não apresentam sabor adocicado, embora sejam formadas pela união de centenas ou mesmo milhares de monossacarídeos. • c) Os dissacarídeos são constituídos pela união de dois monossacarídeos, e seus representantes mais conhecidos são a celulose, a quitina e o glicogênio. • d) Os glicídios, além de terem função energética, ainda participam da estrutura dos ácidos nucleicos, tanto RNA quanto DNA. • e) A função do glicogênio para os animais é equivalente à do amido para as plantas. 36
  • 37.
    Assinale a alternativa correta: • a) A Quitina é um polissacarídeo formado por (N-acetilglicosamina), é encontrado nos invertebrados e sua função é estrutural. • b) Os carbonos quirais, incomuns na estrutura dos carboidratos, são importantes na diversificação da função dessas macromoléculas. • c) A ribose é uma importante Aldopentose, formada a partir da Eritrose, diretamente relacionada com a estrutura do dna. • d) O Gliceraldeido é a aldose mais simples, porém de grande importância por ser um dos elementos transitórios na respiração celular. • e) A ligação glicosídica acontece sempre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo com a hidroxila de outro 37 sacarídeo.
  • 38.
    • Exemplos depolissacarídio, dissacarídio, hexose e pentose, respectivamente: • a) ácido hialurônico, quitina, frutose e ribose. • b) amido, maltose, glicose e desoxirribose. • c) coniferina, lactose, maltose e desoxirribose. • d) amido, celulose, glicogênio e frutose. • e) celulose, sacarose, ribose e frutose. 38