Bioquímica ED1 - Exercícios resolvidos PDF

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Exercícios resolvidos ...

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ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1

Bioquímica Carboidratos (Estrutura e Função) 1)

Defina carboidratos.

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra. Eles são poliidroxialdeídos, poliidroxicetonas ou substâncias que liberam esses compostos por hidrólise. Muitos carboidratos, mas não todos, possuem fórmulas empíricas (CH2O)n; alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou enxofre. Os carboidratos estão divididos em três grandes classes principais, de acordo com seu tamanho:  Monossacarídeos: também conhecidos como açúcares simples, consistem de uma única unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona. O monossacarídeo mais abundante na natureza é a D-glicose.  Oligossacarídeos: são compostos por cadeias curtas de unidades monossacarídicas unidas entre si por ligações glicosídicas. Os mais abundantes são os dissacarídeos, sendo a sacarose o representante mais típico dessa classe.  Polissacarídeos: são polímeros que contêm mais de 20 unidades de monossacarídeos. Podem ter cadeias contendo centenas ou milhares de monossacarídeos. Glicogênio e celulose, os quais consistem de unidades repetidas de D-glicose, são os principais representantes. 2)

Cite 5 exemplos das famílias de carboidratos.

As duas famílias de carboidratos (no caso, de monossacarídeos) são a aldose e a cetose. O monossacarídeo pertence à família das aldoses quando o grupo carbonila está em uma das extremidades da cadeia carbônica. Se o grupo carbonila está em qualquer outra posição, o monossacarídeo é uma cetose. Exemplos: ALDOSES D-gliceraldeído D-eritrose D-ribose D-glicose D-galactose

3)

CETOSES Diidroxiacetona D-eritrulose D-ribulose D-frutose D-psicose

O que são Epímeros?

Todos os monossacarídeos, exceto a diidroxiacetona, contêm um ou mais átomos de carbono assimétrico (quiral) e, dessa forma, ocorrem em formas 1

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1 isoméricas opticamente ativas. Quando dois açúcares diferem somente na configuração ao redor de um único átomo de carbono, eles são chamados de epímeros. Em outras palavras, os epímeros são isômeros resultantes da troca espacial entre H/OH em um mesmo centro quiral. Exemplos:

4) Exemplifique carboidratos que tenham configuração de Piranose e Furanose. Quando em soluções aquosas, as aldotetroses e todos os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono na cadeia ocorrem, predominantemente, como estruturas cíclicas (anel) nas quais o grupo carbonila forma uma ligação covalente com o oxigênio de um grupo hidroxila ao longo da cadeia. Os monossacarídeos que formam anéis de seis membros são conhecidos por piranoses, já os que se configuram em anéis de cinco membros são chamados de furanoses. Exemplos:

2

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1 5)

Exemplifique 10 hexoses (estrutura).

6)

Por que os carboidratos são açúcares redutores?

Os carboidratos capazes de reduzir os íons férrico (Fe3+) ou cúprico (Cu 2+) são chamados de açúcares redutores. Por muitos anos, os açúcares redutores foram utilizados em testes para detectar e medir elevações dos níveis de glicose no sangue e na urina, no diagnóstico da diabetes melito.

7)

O que são dissacarídeos? Como são formados? Exemplifique. Turma A

Os dissacarídeos são carboidratos constituídos por duas unidades monossacarídicas, unidas covalentemente entre si por uma ligação Oglicosídica. Os principais dissacarídeos são:

3

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1 8)

Como ocorre uma ligação glicosídica? Exemplifique.

Uma ligação glicosídica ocorre quando um grupo hidroxila de uma molécula de açúcar reage com o átomo de carbono anomérico de outra molécula de açúcar. Essa reação representa a formação de um acetal a partir de um hemiacetal e de um álcool (um grupo hidroxila de uma segunda molécula de açúcar). Quando um carbono anomérico participa de uma ligação glicosídica, ele não pode existir na forma linear e não pode mais agir como um açúcar redutor. As ligações glicosídicas são formadas numa reação de desidratação, são reversíveis e são facilmente hidrolisadas por ácido, mas resistem à clivagem por base. Exemplo:

9)

Defina polissacarídeos. Turma B

A maioria dos carboidratos encontrados na natureza ocorre como polissacarídeos, os quais são polímeros de média a alta massa molecular. Os polissacarídeos, também chamados de glicanos, diferem entre si nos seguintes aspectos:    

Identidade das suas unidades monossacarídicas repetitivas; Tipos de ligação que unem as unidades monossacarídicas; Comprimento da cadeia; Grau de ramificação da cadeia.

Os polissacarídeos são divididos em:

4

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1  Homopolissacarídeos: contêm apenas um único tipo de unidade monomérica.  Heteropolissacarídeos: contêm dois ou mais tipos diferentes de unidades monoméricas. Os polissacarídeos possuem estrutura altamente hidratável. Suas principais funções são estrutural e energia.

10)

Descreva as diferenças entre glicogênio, amido e celulose.

Glicogênio, amido e celulose são homopolissacarídeos formados por monômeros de glicose que possuem diferentes funções e organizações. O amido contém dois tipos de polímeros da glicose, a amilose e a amilopectina. A amilose consiste de cadeias longas, não-ramificadas, de unidades de D-glicose unidas por ligações (α14). A amilopectina é muito ramificada. As ligações glicosídicas encontradas entre as unidades sucessivas de D-glicose nas cadeias da amilopectina são (α14), mas os pontos de ramificação (uma a cada 24 a 30 unidades) são (α16). O glicogênio é o principal polissacarídeo de armazenamento das células animais. Como a amilopectina, o glicogênio é um polímero de subunidades de glicose unidas por meio de ligações (α1 4), com ligações (α16) nas ramificações. Porém, o glicogênio é muito mais ramificado (em média, uma ramificação a cada 8 a 12 unidades) e mais compacto que o amido. O glicogênio está presente no músculo esquelético e no fígado. A celulose - uma substância fibrosa, resistente e insolúvel – é encontrada na parede celular dos vegetais. A molécula da celulose é um homopolissacarídeos linear não-ramificado. Seu grande diferencial é com relação as unidades de glicose, que possuem conformação β. As unidades de glicose, na celulose, estão unidas por ligações glicosídicas do tipo (β14).

11) Descreva os fatores homopolissacarídeos.

que

influenciam

na

estrutura

dos

A estrutura tridimensional dos homopolissacarídeos é ditada por ligações covalentes e estabilizada por ligações covalentes e estabilizada por interações fracas intermoleculares ou no interior delas: pontes de hidrogênio, forças de van der Walls e interações eletrostáticas nos polímeros com subunidades com carga elétrica. Como os polissacarídeos tem muitos grupos hidroxila, as pontes de hidrogênio exercem uma influência especialmente importante em suas estruturas.

5

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1 12) Descreva os carboidratos que são componentes da parede bacteriana. O componente rígido das paredes celulares bacterianas é um heteropolissacarídeo com resíduos ácidos alternantes de N-acetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico, unidos por ligações (β14). Os polímeros lineares justapõem-se na parede celular e são interligados por peptídeos pequenos. As estruturas exatas desses peptideoglicanos dependem das espécies bacterianas consideradas.

13)

Diferencie os glicosaminoglicanos dos proteoglicanos.

Os glicosaminoglicanos são heteropolissacarídeos de uma família de polímeros lineares compostos por unidades repetitivas de dissacarídeos. Um desses monossacarídeos que compõem os dissacarídeos é sempre o Nacetilglicosamina ou N-acetilgalactosamina; o outro, na maioria dos casos, é um ácido urônico. Os proteoglicanos são macromoléculas presentes na superfície da célula ou da matriz extracelular. Neles, uma ou mais cadeias de glicosaminoglicanos estão ligadas covalentemente a uma proteína de membrana ou a uma proteína a ser secretada. Os proteoglicanos são pontos de adesão, de reconhecimento e de transferência de informações entre células ou entre célula e a matriz extracelular.

14)

Diferencie glicolipídeos de glicoproteínas.

Os glicolipídeos são lipídeos de membrana nos os quais os gruposcabeça hidrofílicos são oligossacarídeos que, como nas glicoproteínas, agem como sítios específicos para o reconhecimento pelas proteínas que se ligam a carboidratos. As glicoproteínas têm, ligadas covalentemente à porção proteica, um ou vários oligossacarídeos de complexidade variada. Elas são encontradas no lado externo da membrana celular, na matriz extracelular e no sangue. As frações oligossacarídicas das glicoproteínas são ricas em informação, formando sítios altamente específicos para reconhecimento e ligação com alta afinidade por outras proteínas.

15)

Diferencie queratansulfato, heparina e heparansulfato.

O queratansulfato é um glicosaminoglicano que não possui ácido urônico e está presente em várias estruturas “calosas” (cabelo, unha, chifres), cartilagens, ossos e na córnea. A heparina é um anticoagulante natural, sintetizado nos mastócitos e liberado no sangue, no qual possui ação inibitória da coagulação. A heparina 6

ESTUDO DIRIGIDO 1 MÓDULO 1 está presente nos vasos sanguíneos, nos pulmões e nas lâminas basais. O SO3dá a capacidade anticoagulante. O heparansulfato é uma macromolécula de proteoglicano associado à superfície celular e à matriz extracelular de uma ampla variedade de células e tecidos de vertebrados e invertebrados. Eles são cofatores essenciais nos processos de adesão da célula à matriz, nos sistemas de reconhecimento intercelular, bem como nas interações entre fatores de crescimento e seus receptores.

16)

Defina gangliosídeos.

Os gangliosídeos são lipídeos de membrana das células eucarióticas, os quais o grupo-cabeça polar é um oligossacarídeo complexo contendo ácido siálico e outros resíduos monossacarídeos. Alguns oligossacarídeos que fazem parte dos gangliosídeos das membranas dos eritrócitos determinam os grupos sanguíneos humanos.

17)

Cite alguns glicolipídeos com suas respectivas funções. ?

18)

Defina lectinas e cite algumas funções.

Encontradas em todos os organismos, as lectinas são proteínas que se ligam a carboidratos com alta afinidade e especificidade. As lectinas distinguem facilmente açúcares muito semelhantes, devido a presença estratégica de pontes de hidrogênio no domínio de reconhecimento para carboidrato. Elas atuam em uma ampla variedade de processos intercelulares de reconhecimento célula-célula, de adesão, de sinalização e no endereçamento intracelular de proteínas recém-sintetizadas.

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