Andreza Patricia M. S. Andreza Patricia M. S. MartinsMartins

Conceitos Gerais:   Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na natureza.

Para muitos carboidratos, a fórmula geral é: [C(H2O)]n, daí o nome "carboidrato", ou "hidratos de carbono"

São moléculas que desempenham uma ampla variedade de São moléculas que desempenham uma ampla variedade de funções, entre elas:funções, entre elas:

Fonte rápida de energia: Fonte rápida de energia: Principais produtores de energia sob a forma de ATP, metabolismo adaptado ao consumo de glicose como substrato energético.

Reserva de energia: Reserva de energia: Amido, nos vegetais; Glicogênio nos animais. Estrutural: Estrutural: Parede celular dos vegetais, c, carapaça dos insetos..

Matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas.Matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas.

Açúcares simples possuindo de 3 a 8 carbonos, ligados por ligações covalentes simples; São os carboidratos mais simples, dos quais derivam todas as outras classes. são carboidratos não polimerizados, por isso, não sofrem hidrólise. Possuem em geral entre três e sete átomos de carbono.Quimicamente são polihidroxialdeídos (ou aldoses)- ou polihidroxicetonas (ou cetoses). 3 carbonos: O Gliceraldeído e a di-hidroxicetona.

MONOSSACARÍDEOS

MONOSSACARÍDEOSMONOSSACARÍDEOS

Os monossacarídeos mais simples Os monossacarídeos mais simples são constituídos por três átomos de são constituídos por três átomos de carbono, como é o caso do carbono, como é o caso do gliceraldeído e da diidroxicetona, gliceraldeído e da diidroxicetona, porém as unidades porém as unidades monossacarídicas podem ter quatro, monossacarídicas podem ter quatro, cinco, seis, sete átomos de carbono, cinco, seis, sete átomos de carbono, recebendo nome de tetroses, recebendo nome de tetroses, pentoses e assim por diante.pentoses e assim por diante.

– A classificação dos monossacarídeos também pode ser baseada no número de carbonos de suas moléculas; – TRIOSES, TETROSES, PENTOSES, HEXOSES, etc.

– Destes, os mais importantes são as Pentoses e as Hexoses.

ENERGIAENERGIAGALACTOSEGALACTOSE(HEXOSE)(HEXOSE)

ENERGIAENERGIAFRUTOSEFRUTOSE(HEXOSE)(HEXOSE)

ENERGIAENERGIAGLICOSEGLICOSE(HEXOSE)(HEXOSE)

ESTRUTURAL (DNA)ESTRUTURAL (DNA)DESOXIRRIBOSE DESOXIRRIBOSE (PENTOSE)(PENTOSE)

ESTRUTURAL (RNA)ESTRUTURAL (RNA)RIBOSE (PENTOSE)RIBOSE (PENTOSE)

FUNÇÃOFUNÇÃOMONOSSACARÍDEOMONOSSACARÍDEO

Quanto aos Quanto aos grupamentos grupamentos funcionaisfuncionais

Aldoses: Monossacarídeos de função mista poliálcool-aldeido, como a glicose , galactose, arabinose e manose; Cetoses: Monossacarídeos de função mista poliálcool-cetona, como a frutose.

Em Solução Aquosa....

Apenas 0,02% na forma abertaForma cíclica - hemiacetal, de 5 ou 6 vértices: Furanose - anel de 5 elementos, menos estável Piranose - anel de 6 elementos, mais estável.Forma cíclica - hemicetal, de 5 ou 6 vértices: Furanose - anel de 5 elementos, menos estável Piranose - anel de 6 elementos, mais estável.

Ciclização Quando monossacarídeos se ciclizam sob a forma

do anel "pirano" são conhecidos como piranosídicos e o nome do monossacarídeo é acompanhado pelo sufixo piranose, a fim de designar sua correta conformação espacial.

Por exemplo, a glucose piranosídica é conhecida como glucopiranose.

A mesma conjugação de substantivos também é válida para os monossacarídeos que se ciclizam na forma do anel furanosídico (nome oriundo da molécula furano).

A frutose, por exemplo, se ciclizada dessa forma, é conhecida como frutofuranose.

1414

Ciclização de hexoses Em solução aquosa, as hexoses sofrem uma

interação intramolecular formando uma estrutura cíclica, na forma de pentanel ( furano ) ou na forma de hexanel ( pirano ).

Quando a interação ocorre entre os carbonos 1 e 4 forma-se a α-glicose furanósica ( os grupos OH dos carbonos 1 e 2 estão em posição cis)

ou a forma β-glicose furanósica ( os grupos OH do carbono 1 e 2 estão em posição trans)

Ciclização de hexoses Quando a interação ocorre entre

os carbonos 1 e 5 forma-se a α-glicose piranósica ( os grupos OH do carbono 1 e 2 estão em posição cis) ou a forma β-glicose piranósica ( os grupos OH dos carbonos 1 e 2 estão em posição trans):

Na estrutura do anel, o carbono onde ocorre a formação do hemiacetal é denominado "Carbono Anomérico", e sua hidroxila pode assumir 2 formas:

Alfa - para baixo do plano do anel

Beta - para cima do plano do anel

Mutarrotação

Estereoisomeria

• Estereoisômeros são moléculas cujos átomos tem a mesma Estereoisômeros são moléculas cujos átomos tem a mesma forma estrutural, mas diferem na forma como esses mesmos forma estrutural, mas diferem na forma como esses mesmos átomos estão orientados no espaço.átomos estão orientados no espaço.

SOMENTE OCORRE ISOMERIA QUANDO HOUVER CARBONO(S) SOMENTE OCORRE ISOMERIA QUANDO HOUVER CARBONO(S) ASSIMÉTRICO(S)ASSIMÉTRICO(S)

Número de isômeros opticos = 2n

n= número de carbonos assimétricos

Centro quiral = carbono assimétrico

Esquemas de representação: Projeção de Fischer ou fórmula em perspectiva

• Enantiômeros – imagem especular total do Enantiômeros – imagem especular total do monossacarídeo - determina o desvio de luz polarizada (ex: monossacarídeo - determina o desvio de luz polarizada (ex: L-glicose e D-glicose).L-glicose e D-glicose).

Epímeros são aqueles que diferem entre si na posição de apenas uma hidroxila. Não influencia no desvio da luz.

Glicose e Galactose são epímeros em C4

Glicose e Manose são epímeros em C2

Glicose Glicose A glicoseA glicose é usada na alimentação (na é usada na alimentação (na

fabricação de doces, balas, etc.). fabricação de doces, balas, etc.). Produto final da digestão dos açúcares no Produto final da digestão dos açúcares no

organismo; resultado da "quebra" de organismo; resultado da "quebra" de carboidratos mais complexos encontrados carboidratos mais complexos encontrados nos cereais, frutas e hortaliças;nos cereais, frutas e hortaliças;

É rapidamente absorvida, sendo utilizada É rapidamente absorvida, sendo utilizada como fonte de energia ou armazenada no como fonte de energia ou armazenada no fígado e no músculo na forma de glicogênio fígado e no músculo na forma de glicogênio muscular;muscular;

É também chamada de "açúcar do sangue", É também chamada de "açúcar do sangue", pois é o açúcar mais simples que circula em pois é o açúcar mais simples que circula em nossas veias. nossas veias.

No sangue humano, a sua concentração é No sangue humano, a sua concentração é mantida entre 80 e 120 mg por 100 ml, pela mantida entre 80 e 120 mg por 100 ml, pela regulação de diversas vias metabólicas. regulação de diversas vias metabólicas.

FrutoseFrutose

É encontrada principalmente É encontrada principalmente nas frutas e no mel. nas frutas e no mel.

É o mais doce dos açúcares É o mais doce dos açúcares simples.simples.

Fornece energia de forma Fornece energia de forma gradativa por ser absorvida gradativa por ser absorvida lentamente, o que evita que a lentamente, o que evita que a concentração de açúcar no concentração de açúcar no sangue (glicemia) aumente sangue (glicemia) aumente muito depressa.muito depressa.

Galactose Galactose

é oriunda da lactose (um é oriunda da lactose (um dissacarídeo) quando dissacarídeo) quando combinada com a glicose. combinada com a glicose.

No fígado, é transformada No fígado, é transformada em glicose para fornecer em glicose para fornecer energia. energia.

FORMAÇÃO DE GLICOSÍDEOS

• Dois monossacarídeos ligados através das OH, com a saída de uma molécula de H2O• Os grupos OH são numerados e o esquema de numeração segue o dos átomos de C nos quais estão ligados.

Oligosacarídeo•São São carboidratos que carboidratos que por hidrólise por hidrólise originam dois ou originam dois ou mais mais monossacarídeosmonossacarídeos..

DISSACARÍDEOS

Ditos Glicosídeos - formados da ligação de 2 monossacarídeos: Ligações Glicosídicas.

Formados também pela ligação de um carboidrato a uma estrutura não-carboidrato, como uma proteína.

Em azul e verde vê-se as extremidades Em azul e verde vê-se as extremidades hemicetais da α-Dglicose e da ß-D-glicose hemicetais da α-Dglicose e da ß-D-glicose participando da ligação glicosídica acetal (em participando da ligação glicosídica acetal (em laranja) para a formação da maltose. laranja) para a formação da maltose.

Observe que depois da ligação glicosídica Observe que depois da ligação glicosídica estabelecida ainda resta uma extremidade estabelecida ainda resta uma extremidade hemicetal livre, indicando que a maltose é um hemicetal livre, indicando que a maltose é um açúcar redutor.açúcar redutor.

Reações de Óxido-Redução

• As aldoses são chamadas açúcares redutores, pois, quando um aldeído é oxidado, os agentes oxidantes devem ser reduzidos.

Reações de Óxido-ReduçãoReações de Óxido-Redução Os açúcares redutores possuem Os açúcares redutores possuem

grupos aldeídos e cetonas livres grupos aldeídos e cetonas livres na cadeia e são chamados na cadeia e são chamados redutores por atuarem como redutores por atuarem como agentes redutores,isto é,que agentes redutores,isto é,que sofrem oxidação(doam elétrons).sofrem oxidação(doam elétrons).

Reações de Óxido-ReduçãoReações de Óxido-Redução

Já a sacarose (açúcar comum elaborado Já a sacarose (açúcar comum elaborado pelos vegetais), formada por glicose e pelos vegetais), formada por glicose e frutose possui átomos de carbonos frutose possui átomos de carbonos anoméricos de ambos os monossacarídeos anoméricos de ambos os monossacarídeos envolvidos na ligação glicosídica. envolvidos na ligação glicosídica.

Açúcares não redutores (como a sacarose) Açúcares não redutores (como a sacarose) possuem esses grupamentos (aldeídos e possuem esses grupamentos (aldeídos e cetonas) interligados e tormam-se cetonas) interligados e tormam-se redutores a partir do momento em que redutores a partir do momento em que sofrem hidrólise(quebra).sofrem hidrólise(quebra).Já os açúcares invertidos possuem esses Já os açúcares invertidos possuem esses grupamentos (aldeídos e cetonas) grupamentos (aldeídos e cetonas) localizados de forma invertida.localizados de forma invertida.

Reações de Óxido-Reações de Óxido-ReduçãoRedução O O açúcar invertidoaçúcar invertido é um ingrediente  é um ingrediente

utilizado pela indústria alimentícia e consiste utilizado pela indústria alimentícia e consiste em um xarope quimicamente produzido a em um xarope quimicamente produzido a partir do açúcar comum, a sacarose. partir do açúcar comum, a sacarose.

É usado principalmente na fabricação de É usado principalmente na fabricação de rebuçados/balas, doces e sorvetes, para rebuçados/balas, doces e sorvetes, para evitar que o açúcar cristalize e dê ao produto evitar que o açúcar cristalize e dê ao produto final uma desagradável consistência arenosa.final uma desagradável consistência arenosa.

Reações de Óxido-Reações de Óxido-ReduçãoRedução Além de conferir textura adequada aos produtos em Além de conferir textura adequada aos produtos em

que é utilizado como matéria prima, o açúcar invertido que é utilizado como matéria prima, o açúcar invertido também auxilia na formação de cor e de aroma, também auxilia na formação de cor e de aroma, através da chamada Reação de Maillard ou através da chamada Reação de Maillard ou escurecimento não enzimático.escurecimento não enzimático.

A inversão do açúcar provoca a quebra da sacarose A inversão do açúcar provoca a quebra da sacarose em dois açúcares que formam a sua em dois açúcares que formam a sua molécula: glicose e frutose. molécula: glicose e frutose.

A fórmula da reação química é a seguinte:A fórmula da reação química é a seguinte: CC1212HH2222OO1111 (sacarose) + H (sacarose) + H22O (água) = CO (água) = C66HH1212OO66 (glicose)  (glicose)

+ C+ C66HH1212OO66 (frutose). (frutose).

Reações de Óxido-Reações de Óxido-ReduçãoRedução O termo O termo invertidoinvertido decorre de uma característica física da  decorre de uma característica física da

sacarose, que se altera durante o processo de hidrólise: sacarose, que se altera durante o processo de hidrólise: originalmente, um raio de luz polarizada que incide originalmente, um raio de luz polarizada que incide sobre a sacarose é desviado para a direita, ou seja, a sobre a sacarose é desviado para a direita, ou seja, a sacarose é uma molécula dextrógira (D, +). sacarose é uma molécula dextrógira (D, +).

Após o processamento de inversão, a glicose (D, +) e a Após o processamento de inversão, a glicose (D, +) e a frutose (L, -) resultantes têm a propriedade conjunta de frutose (L, -) resultantes têm a propriedade conjunta de desviarem a luz para a esquerda; ou seja, o açúcar desviarem a luz para a esquerda; ou seja, o açúcar invertido é levógiro.invertido é levógiro.

Uma substância natural com características semelhantes Uma substância natural com características semelhantes ao açúcar invertido industrialmente produzido é o mel de ao açúcar invertido industrialmente produzido é o mel de abelhas. As abelhas secretam a enzima invertase, que abelhas. As abelhas secretam a enzima invertase, que transforma grande parte da sacarose contida transforma grande parte da sacarose contida no néctar proveniente dos vegetais em glicose e frutose.no néctar proveniente dos vegetais em glicose e frutose.

O tipo de ligação glicosídica é definido pelos carbonos O tipo de ligação glicosídica é definido pelos carbonos envolvidos e pelas configurações de suas hidroxilas. Exs:envolvidos e pelas configurações de suas hidroxilas. Exs:

Dissacarídeos

• hidrólise 2 monossacarídeos

• 2 monossacarídeos unidos por ligação glicosídica.

Maltose Maltose DissacarídeoDissacarídeo obtido da hidrolise do obtido da hidrolise do

amido, amido, glicose + glicoseglicose + glicose Mamíferos digerem a maltose, e não Mamíferos digerem a maltose, e não

conseguem digerir a celulose. A conseguem digerir a celulose. A digestão inicia na boca sob ação da digestão inicia na boca sob ação da amilaseamilase

Utilizado em bebidas como no leite Utilizado em bebidas como no leite maltado e na cerveja, onde leveduras maltado e na cerveja, onde leveduras reduzem até moléculas de glicosereduzem até moléculas de glicose

Maltose Maltose

POLISSACARÍDEOS Oligossacarídeos: entre 8 e 20 unidades monossacarídicas. Polissacarídeos: 20 unidades ou mais unidades. Os mais importantes são os formados pela polimerização da glicose. Amido e glicogênio: altamente hidratados.

POLISSACARÍDEOSPOLISSACARÍDEOS

De acordo com o tipo de unidades monossacarídicas, podem ser classificadas em: homopolissacarídeos ou heteropolissacarídeos.

HOMOPOLISSACARÍDEHOMOPOLISSACARÍDEOSOS Os homopolissacarídeos são aqueles Os homopolissacarídeos são aqueles

constituídos por apenas uma unidade constituídos por apenas uma unidade monomérica e são formas de monomérica e são formas de armazenamento de monossacarídeos armazenamento de monossacarídeos que servirão de reserva energética, que servirão de reserva energética, como o amido e o glicogênio, ou ainda como o amido e o glicogênio, ou ainda como elementos estruturais, tal qual é o como elementos estruturais, tal qual é o caso da celulose na parede bacteriana caso da celulose na parede bacteriana ou o da quitina, componente do ou o da quitina, componente do exoesqueleto de artrópodes.exoesqueleto de artrópodes.

HHETEROPOLISSACARÍDEOS

Os heteropolissacarídeos estão representados pelos PEPTIDOGLICANOS, componentes das paredes bacterianas, e pelos GLICOSAMINOGLICANOS, presentes na matriz extracelular de animais superiores.

Polissacarídeos de Polissacarídeos de reserva:reserva: Em geral são do tipo Em geral são do tipo

homopolissacarídeos estão homopolissacarídeos estão presentes em todos os seres presentes em todos os seres vivos, onde tem como função vivos, onde tem como função constituir reserva de energia, em constituir reserva de energia, em geral glicose ou frutose.geral glicose ou frutose.

Nome Ramificações (e ligação glicosídica)

Homopolissacarídeo (HO) ou

heteropolissacarídeo (HE)

Função Monossacarídeo Origem

AmidoAmilose (linear)Amilopectina (ramificada)

Sim Estrutura linear com ligações do tipo 1-4 1-6(a cada 24-30 resíduos)

HO Armazenamento Glicose Vegetal (em amiloplastos)

Glicogênio Sim Estrutura linear com ligações do tipo 1-4Ramificações 1-6 (a cada 8- 12 resíduos)

HO Armazenamento Glicose Animal (encontrado em animais superiores, insetos, crsutáceos, fungos)

Inulina Não.Estrutura linear com ligações do tipo β 2-1

HE (possui uma molécula de glicose em ligação 1-2 na porção inical da cadeia linear)

Armazenamento Frutose Vegetal (cebola, alho, alcachofra, chicória, trigo)

Levana Sim.Estrutura linear com ligações do tipo β 2-6Ramificações β 2-1 cada 8- 12 resíduos β 2-1

HO Armazenamento Frutose Vegetal (cebola, alho, alcachofra, chicória, trigo

HOMOPOLISSACARÍDEOS

AMIDO

Amido:

Reserva da célula vegetal

Polímeros de glicose: amilose e amilopectina

Hélice em solução aquosa.

Presente nos cereais

Grânulos de amido

Cloroplasto

PolissacarídeosO amido é constituídos por unidades de a-glicose unidas por ligações 1-4 e divididos em duas partes, a amilose, que é uma cadeia linear não-ramificada,

e amilopectina, que apresenta pontos de ramificação, com ligações do tipo 1-6.

O

OH

HOHO

O

H

OH

O

OHHO H

OH

O

OH

OHO

O

H

OH

O

OHHO

OH

H

OH

Amido

Tipos de amido: amilose Tipos de amido: amilose e amilopectinae amilopectina

A amilase salivar é na verdade A amilase salivar é na verdade composta por dois tipos de composta por dois tipos de amilase que são capazes de amilase que são capazes de digerir ligações digerir ligações 1-4 e 1-4 e 1-6, 1-6, digerindo amido e glicogênio, digerindo amido e glicogênio, porém não é capaz de digerir porém não é capaz de digerir ligações ligações 1-4, do tipo que existe 1-4, do tipo que existe na celulose.na celulose.

Glicogênio:

Reserva da célula animal;

Polímero de cadeia muito ramificada.

Abundante no fígado e presente no m. esquelético;

Armazenados em grânulos (e também as enzimas que o degradam).

Grânulos de glicogênio Hepatócito

PolissacarídeosO glicogênio é outro polissacarídeo muito

importante é encontrado nas células animais em forma de grãos ou grânulos. Assim como a

amilopectina, apresenta ramificações em ligações do tipo 1-6.

O

HO

OHOHH

OH

O

HO

OOHH

OH

O

OH

HOHO

O

H

OH

O

OHHO H

OH

O

OH

OHO

O

H

OH

O

OHHO

OH

H

O

Glicogênio Glicogênio Presente em todas células como fonte de Presente em todas células como fonte de

reserva porem é mais abundante no reserva porem é mais abundante no músculo esquelético e no fígado, ocorrendo músculo esquelético e no fígado, ocorrendo sob a forma de grânulos citoplasmáticossob a forma de grânulos citoplasmáticos

A estrutura do glicogênio se assemelha a A estrutura do glicogênio se assemelha a estrutura da amilopectina, porém o estrutura da amilopectina, porém o glicogênio possui mais ramificações.glicogênio possui mais ramificações.

A estrutura altamente ramificada do A estrutura altamente ramificada do glicogênio permite a rápida mobilização da glicogênio permite a rápida mobilização da glicose em períodos de necessidade glicose em períodos de necessidade metabólica. metabólica.

GlicogênioGlicogênio

Polissacarídeos Polissacarídeos Estruturais:Estruturais:

São do tipo homopolissacarídeos São do tipo homopolissacarídeos ou heteropolissacarídeos e estão ou heteropolissacarídeos e estão presentes em todos os seres presentes em todos os seres vivos, conferindo estruturação ao vivos, conferindo estruturação ao organismo, rigidez e proteção organismo, rigidez e proteção contra agressões externas.contra agressões externas.

Abaixo temos alguns Abaixo temos alguns exemplos de polissacarídeos exemplos de polissacarídeos estruturais:estruturais:

Nome Ramificações (e ligação

glicosídica)

Homopolissacarídeo (HO) ou heteropolissacarídeo

(HE)

Função Monossacarídeo

Origem

Celulose Não ( 1-4) HO Estrutural Glicose Vegetal (na parede celular)

Quitina Não( 1-4) HO Estrutural N-Acetilglicosamina

Animal (exoesqueleto de artrópodes)

Lignina- Hemiceluloses-

Polioses

HE Estrutural Glicose, xilose, manose, arabinose

Vegetal

Peptídoglicano* Não( 1-4) HE Estrutural N-Acetilglicosamina

e n-acetilmurâmico

Bactérias (na parede celular)

Glicosaminoglicanos*(hialuronato,

condroitin sulfato e queratan sulfato)

Não ( 1-3) HE Estrutural Variável de acordo com o

tipo

Animais (na matriz extracelular da pele e tecido conectivo )

Está presentes em todos os vegetais e também em Está presentes em todos os vegetais e também em bactérias nas paredes celulares, conferindo bactérias nas paredes celulares, conferindo estruturação rígida.estruturação rígida.

A celulose é o composto orgânico mais comum na A celulose é o composto orgânico mais comum na natureza. Ela constitui entre 40 e 50% de quase natureza. Ela constitui entre 40 e 50% de quase todas as plantas. Há estimativas de que cerca de todas as plantas. Há estimativas de que cerca de 50 bilhões de toneladas deste composto químico 50 bilhões de toneladas deste composto químico são produzidas por ano.são produzidas por ano.

A celulose está presente também em bactérias A celulose está presente também em bactérias (onde corresponde a 20-30 % do seu peso) (onde corresponde a 20-30 % do seu peso) e algas, e algas, mas em pequenas proporções. A celulose está mas em pequenas proporções. A celulose está localizada principalmente na parede secundária localizada principalmente na parede secundária das células vegetais.das células vegetais.

Polissacarídeos Estruturais:Polissacarídeos Estruturais:

Celulose:

É o carboidrato mais abundante na natureza

Função estrutural na célula vegetal: parede celular

Também polímero de glicose, mas formada por ligações tipo

Celulose:A celulose, por outro lado, é formada por b-glicose também unidas por ligações do tipo 1-4, o que lhes confere estrutura tridimensional e

propriedades físicas diferentes.

A celulose apresenta as unidades monossacarídicas a 180° em relação às vizinhas, o que lhe confere

um rede estabilizadora de pontes de hidrogênio

O

OH

HOHO

H

OH

O

OH

OHO

H

OH

O

OH

OHO

H

OH

O

OH

OHO

H

OH

OH

Celulose

Celulose:Celulose:

O polímero celulose “puro” pode ser hidrolisado O polímero celulose “puro” pode ser hidrolisado à D- glicose, podendo ser considerado como um à D- glicose, podendo ser considerado como um polímero de anidroglicose, significando o prefixo polímero de anidroglicose, significando o prefixo anidro, que a água é perdida da unidade de anidro, que a água é perdida da unidade de glicose durante sua condensação em celuloseglicose durante sua condensação em celulose

O O n n refere-se ao número de unidades refere-se ao número de unidades anidroglicose repetidas numa molécula de anidroglicose repetidas numa molécula de celulose e é comumente designada como Grau celulose e é comumente designada como Grau de Polimerização - GP.de Polimerização - GP.

A ligação β 1,4 distingue a celulose da fração A ligação β 1,4 distingue a celulose da fração linear do amido que é um polímero linear do amido que é um polímero 1,4 -D- 1,4 -D-anidroglicoseanidroglicose

Quitina Quitina Principal componente Principal componente estruturalestrutural do do

exoesqueleto de invertebrados exoesqueleto de invertebrados como crustáceos, insetos e como crustáceos, insetos e aranhas, alem da parede celular de aranhas, alem da parede celular de fungos e algas.fungos e algas.

Apresenta boa resistência Apresenta boa resistência mecânicamecânica

Homopolissacarídeo linear com Homopolissacarídeo linear com moléculas de n-acetil glicosamina moléculas de n-acetil glicosamina

Quitina Quitina Difere da celulose na Difere da celulose na

composição dos seus composição dos seus monômeros monômeros

Na celulose é a glicose e na Na celulose é a glicose e na quitina cada monômero ao quitina cada monômero ao invés de possuir uma hidroxila invés de possuir uma hidroxila (-OH) possui um grupo (-OH) possui um grupo acetilamina (-NH – CO – CH3) acetilamina (-NH – CO – CH3) no carbono c2no carbono c2

Heteropolissacarídeos

• Formados por 2 ou mais tipos de unidades monossacarídicas.

• Diferenciam-se pelos monossacarideos que os compõem e seu arranjo pela cadeia.

• Funções estruturais.

Ex: peptídeoglicano, glicosaminoglicana (ácido hialurônico, condroitin sulfato), proteoglicana

HHETEROPOLISSACARÍDEOS

Os heteropolissacarídeos estão representados pelos PEPTIDOGLICANOS, componentes das paredes bacterianas, e pelos GLICOSAMINOGLICANOS, presentes na matriz extracelular de animais superiores.

HHETEROPOLISSACARÍDEOS

Os PEPTIDOGLICANOS são formados por unidades alternadas de N-acetilglicosamida e ácido N-acetilmurânico, ligados por ligações do tipo ß1-4.

Em bactérias, as ligações cruzadas que estabelecem com proteínas fazem com que este polissacarídeo ligue-se fortemente a um revestimento da célula bacteriana conferindo à bactéria resistência e proteção contra a lise por osmose.

O emprego de antibióticos como a penicilina inibem a formação das ligações cruzadas.

• O componente rígido da parede bacteriana.

• Heteropolímero de unidades alternadas de N-acetil-glicosamina ligado ao ácido N-acetilmuramínico

• Estes heteropolímeros ficam interligados por pequenos peptídeos, cuja estrutura exata depende da bactéria malha resistente pressão osmótica

• As ligações β1-4 do peptídeo-glicano podem ser clivadas pela enzima lisozima.

SalivaLágrimasVírus (infecção bacteriana).

A lisozima

Peptídeoglicano

(A. Fleming)

HHETEROPOLISSACARÍDEOS

Os GLICOSAMINOGLICANOS, por sua vez, Os GLICOSAMINOGLICANOS, por sua vez, são polímeros lineares com unidades são polímeros lineares com unidades repetitivas de dissacarídeos, sendo um de repetitivas de dissacarídeos, sendo um de seus monossacarídeos a N-seus monossacarídeos a N-acetilglicosamida ou a N-acetilglicosamida ou a N-acetilgalactosamina. acetilgalactosamina.

A outra unidade monomérica é o ácido A outra unidade monomérica é o ácido urômico (ácido D-glicurônico ou L-urômico (ácido D-glicurônico ou L-irudônico), o qual confere carga negativa irudônico), o qual confere carga negativa ao polímero. Assim, em solução aquosa, ao polímero. Assim, em solução aquosa, este assume uma conformação estendida.este assume uma conformação estendida.

  Os glicosaminoglicanos ligados á Os glicosaminoglicanos ligados á proteínas são chamados de proteoglicanos.proteínas são chamados de proteoglicanos.

• matriz extracelular material gelatinoso, que mantém as células do tecido animal juntas e fornece um meio poroso para a difusão de nutrientes e de oxigênio entre células individuais.

• A matriz extracelular é composta de uma mistura de heteropolissacarídeos e de proteínas fibrosas.

Glicosaminoglicanas

Glicosaminoglicanas (ou mucopolissacarídeos)Polímeros de unidades dissacarídicas repetidas.

N-acetilglicosamina ouN-acetil-galactosamina

ácido glicurônico (ácido glicurônico ou

ácido idurônico)

Exemplos de Glicosaminoglicanas

Ácido hialurônico – Na MEC grande massa molecular. Cor clara e forma soluções altamente viscosas. Componente da cartilagem, tendões e líquido sinovial (força tensível, elasticidade e lubrificação).

As hialuronidases, enzimas secretadas por algumas bactérias patogênicas, podem hidrolisar as ligações glicosídicas tornando os tecidos mais suscetíveis à invasãopor bactérias.

Hialuronidases, presentes no esperma, hidrolisam um glicosaminoglicanos em torno do óvulo de muitos organismos, permitindo a penetração do espermatozóide no óvulo.

GLICOCONJUGADOSGLICOCONJUGADOS Os glicoconjugados participam de

estruturas como a membrana celular e a matriz extracelular, além de serem portadores de informações, podendo fornecer o endereçamento de proteínas, reconhecimento célula-célula e nada mais são do que associação de carboidratos, sejam eles oligossacarídeos ou polissacarídeos, com lipídios ou proteínas.

GLICOCONJUGADOSGLICOCONJUGADOS As glicoproteínas são formadas

pela associação de carboidratos com proteínas como o próprio nome sugere.

GLICOCONJUGADOSGLICOCONJUGADOS A associação do carboidrato à

proteína pode alterar a solubilidade desta ou ainda intervir na seqüência de eventos que se processam no seu enovelamento (estrutura terciária).

GLICOCONJUGADOSGLICOCONJUGADOS Lipídios também podem se associar aos

açúcares e passam a ser chamados de glicolipídeos ou lipopolissacarídeos.

Os gangliosídios, por exemplo, são componentes das membranas celulares de eucariotos e podem determinar, no caso das hemácias, os tipos de grupos sangüíneos.

Já os lipopolissacarídeos estão presentes nas membranas de bactérias gram-negativas, o que ajuda o sistema imune do organismo infectado a reconhecer a presença de algo que não lhe é próprio e combatê-lo.

Glicoconjugados

• Proteoglicanos

• Glicoproteínas

• Glicolipídeos

• Marcações (destino de proteínas)• Interações célula-célula, célula-matrix extracelular.• Informação (reconhecimento celular, adesão, migração no desenvolvimento, resposta imune, etc).

Menor proporção de açúcares em relação proteína, oligossacarídeo não-repetitivo.

Grande proporção de açúcares em relação proteína, oligossacarídeo repetitivo.

Oligossacarídeos ligados na porção hidrofílica dos lipídeos de membrana

Glicoproteínas Glicoproteínas São compostos que contém resíduos de São compostos que contém resíduos de

carboidratos além da cadeia carboidratos além da cadeia polipeptídica, ex. Anticorpospolipeptídica, ex. Anticorpos

Ocorrem em todas as formas de vidaOcorrem em todas as formas de vida Desempenham Desempenham papel importantepapel importante nas nas

membranas celulares em inúmeras membranas celulares em inúmeras reações, na superfície celular reações, na superfície celular denominam-se denominam-se proteoglicanosproteoglicanos

Estão constantemente sendo Estão constantemente sendo degradados degradados e produzidose produzidos, quando acumulam-se , quando acumulam-se causam graves lesões como causam graves lesões como deformidades esqueléticas e retardo deformidades esqueléticas e retardo mentalmental

Glicolipídeos

Presentes na parte externa da membrana.

Lipooligossacarídeos presentes na

superfície de bactérias ou secretados:

• alvos de anticorpos (ex: resposta

imune e estirpes bacterianas)

• Reconhecimento (ex: entre parceiros

de simbiose)

• Tóxicos (ex: bactérias gram-negativas

diminuição pressão sangüínea

(síndrome do choque tóxico)

Lipopolissacarídeo de membrana da Salmonella

Digestão de Digestão de carboidratoscarboidratos Principais sítios de digestão: Principais sítios de digestão: boca e boca e

lúmem do intestinolúmem do intestino A digestão A digestão inicia na bocainicia na boca, onde a , onde a

amilase salivaramilase salivar na mastigação na mastigação hidrolisa de maneira aleatória as hidrolisa de maneira aleatória as ligações do ligações do amidoamido e não conseguem e não conseguem digerir a ligação presente na digerir a ligação presente na celulosecelulose. .

A digestão cessa temporariamente no A digestão cessa temporariamente no estomago porque a estomago porque a elevada acidez elevada acidez inativa a amilase salivarinativa a amilase salivar

Digestão de Digestão de carboidratoscarboidratos Quando o conteúdo acido do estomago Quando o conteúdo acido do estomago

atinge o intestino delgado, ele é atinge o intestino delgado, ele é neutralizado pelo bicarbonato neutralizado pelo bicarbonato produzido no pâncreasproduzido no pâncreas e a e a amilase amilase pancreáticapancreática continua o processo de continua o processo de digestão do amidodigestão do amido

O processo final da digestão ocorre no O processo final da digestão ocorre no epitélio mucoso do jejuno, diminuindo epitélio mucoso do jejuno, diminuindo a medida que os produtos seguem ao a medida que os produtos seguem ao longo do intestino delgado com a ação longo do intestino delgado com a ação de de dissacaridases e oligossacaridasesdissacaridases e oligossacaridases

Digestão de Digestão de carboidratoscarboidratos Com os Com os monossacarídeos formadosmonossacarídeos formados, se , se

inicia a absorção pelas células da mucosa inicia a absorção pelas células da mucosa do intestino. do intestino.

A captação de glicose pelas células A captação de glicose pelas células intestinais não requer auxilio de insulinaintestinais não requer auxilio de insulina

Os monossacarídeos são transportados Os monossacarídeos são transportados para o interior das células por para o interior das células por processos processos ativosativos que envolvem gasto de energia pela que envolvem gasto de energia pela célula envolvendo proteínas célula envolvendo proteínas transportadoras e captação de íons para transportadoras e captação de íons para auxilio. auxilio.

Degradação anormal Degradação anormal Quando o individuo possui alguma Quando o individuo possui alguma

deficiência de dissacaridasedeficiência de dissacaridase, o , o carboidrato não digerido passa para o carboidrato não digerido passa para o intestino grosso intestino grosso

A presença desse material A presença desse material osmoticamente ativo nessa porção do osmoticamente ativo nessa porção do intestino causa diarréia osmótica, que intestino causa diarréia osmótica, que com a fermentação bacteriana causa com a fermentação bacteriana causa cólicas e flatulência além da diarréia cólicas e flatulência além da diarréia

Degradação anormalDegradação anormal

Deficiência hereditária de enzimas Deficiência hereditária de enzimas digestivas digestivas levando a intolerância a levando a intolerância a dissacarídeos eclodidas por outras dissacarídeos eclodidas por outras doenças intestinais, má-nutrição ou drogas doenças intestinais, má-nutrição ou drogas que danificam a mucosa do intestino que danificam a mucosa do intestino delgado.delgado.

Intolerância à lactose ou sacaroseIntolerância à lactose ou sacarose: ate : ate 90% dos adultos afrodescendentes 90% dos adultos afrodescendentes possuem deficiência de lactase. possuem deficiência de lactase.

O tratamento é a remoção da lactose ou O tratamento é a remoção da lactose ou sacarose da dieta ou a ingestão de lactase sacarose da dieta ou a ingestão de lactase em forma de pílulas antes da alimentação.em forma de pílulas antes da alimentação.

CURIOSIDADESCURIOSIDADES