Biologia Molecular - Carboidratos Prof. Rafael Marques

Biologia Molecular - CarboidratosProf. Rafael Marques

Mapa geral da Bio. Molecular

Compostos inorgânicos

Água

Sais Minerais

Sódio, potássio, cloro, magnésio, ferro...

Compostos orgânicos

Carboidratos

Lipídeos

Proteínas

Ácidos Nucleicos

Vitaminas

Introdução Formados

basicamente por C, H e O, numa proporção de 1:2:1

(CH2O)n

Mínimo de 3 carbonos

Funções:

Energética

Estrutural

Sinalizadora

n = 6

C6H12O6

A primeira de muitas..

Classificação

Monossacarídeos

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

n = 3 triosen = 4 tetrosen = 5 pentosen = 6 hexosen = 7 heptose

Monossacarídeos

ALDOSES

Grupamento ALDEÍDO no C1(CHO)

CETOSES

Grupamento CETONA (CO) no C2

Ciclização da Glicose

Reação entre o grupo ALDEÍDO e a HIDROXILA do C5 dá origem ao anel

Glicose

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)

GLICOSE

Lipídeos Proteínas

GLUCAGON

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.

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.

Frutose

Cetose hexose

Encontrado nas frutas

Fonte nutricional dos espermatozoides (Vesícula seminal)

Frutose -> Glicose

Galactose

Aldohexose

Função energética

Glicose + Galactose = Lactose

Valor energético e estrutural

Prostaglandinas, Glicolipídeos e Glicoproteínas

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

Ribose e Desoxirribose

Função estrutural

Formação dos Ribonucleotídeos e dos Desoxirribonucleotídeos

Ribose

RNA, Riboflavina, NAD, NADP, FAD e ATP (adenosina)

Oligossacarídeos

Formada pela união de MONOSSACARÍDEOS por ligação GLICOSÍDICA

Os mais importantes são os DISSACARÍDEOS

Maltose

Produto da digestão do AMIDO

GLICOSE + GLICOSE

Presente na cerveja (malte)

Ligação Glicosídica alfa 1,4

Celobiose

Proveniente da quebra da CELULOSE

Ligação Glicosídica Beta 1,4

Incapacidade digestiva pelos animais

Digestão feita pela microbiota intestinal (MUTUALISMO)

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)

Adoçantes artificiais

Diet -> Ausência de algum composto nocivo (terapêutico)

Light -> Baixo teor calórico

ASPARTAME, CUIDADO!

Hora da verdade!

Lactose

Glicose + Galactose

Ligação Glicosídica Beta 1,4

Substrato para produção de queijos e iogurtes

INTOLERÂNCIA!!

Tratamento: Evitar ingestão e utilização da enzima lactase

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.

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.

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

Polissacarídeos de reserva energética - Amido

Polissacarídeo de reserva presente nas plantas e na maioria das algas

Pouco ramificado

Polissacarídeos de reserva energética - Glicogênio

Polissacarídeo de reserva presente nos animais, fungos e protozoários

Muito ramificado

Diminui o espaço ocupado no espaço intracelular

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)

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.

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.

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

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.

Aplicando os conhecimentos

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)

E pra fechar..

A quitina, substância que forma o exoesqueleto dos artrópodes, é classificada quimicamente como:

a) monossacarídio 

b) lipídio simples 

c) polissacarídeo

d) esteróide

e) carotenóide

E pra fechar..

A quitina, substância que forma o exoesqueleto dos artrópodes, é classificada quimicamente como:

a) monossacarídio 

b) lipídio simples 

c) polissacarídeo

d) esteróide

e) carotenóide

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