Carboidratos - Resumo Princípios de Bioquímica de Lehninger PDF

Preview

Summary

Resumo sobre carboidratos, incluindo suas estruturas, classificações, funções, etc....

Description

carbonil. Os outros átomos de carbono estão

CARBOIDRATOS

ligados a uma hidroxila cada um.  

na

maioria

das

células

uma aldose.

não 

fotossintetizantes. 

da cadeia, formando um grupo aldeído, ele é

Sua oxidação é a principal via de produção de energia

formando um grupo cetona, ele é uma cetose.

Podem ser monossacarídeos, dissacarídeos ou Centros Assimétricos:

polissacarídeos.

Monossacarídeos 



poli-hidroxialdeidos

ou

contêm um ou mais átomos de carbono

poli-

assimétricos (quirais). Ocorrendo, portanto,

hidroxicetonas.

formas

Aldeídos ou cetonas com dois ou mias grupos



cetros quirais pode ter 2n estereoisômeros

água e em sua maioria possuem sabor adocicado. 

(fórmula

Monossacarídeos de 4 ou mais carbonos

Sólidos cristalinos, incolores, solúveis em

Número de carbonos + OSE = triose, tetrose,



estruturas

possui 6 carbonos, 4 centrais (quirais), portanto 24 = 16 estereoisômeros.



Isômero D – Hidroxila no lado direito, Isômero L – Hidroxila do lado esquerdo. No caso da Aldo-hexose, dos 16 isômeros, 8 serão D e 8 serão L.

ligações glicosídicas. 

Epímeros: Apenas um carbono quiral muda as posições dos grupos ligantes.

Aldose e Cetose: 

Enantiômeros: como um espelho, já que todas as posições nos carbonos quirais são trocadas.

dupla entre um átomo de carbono e um átomo de oxigênio, formando o grupo

e

central (quiral), portanto 21 = 2. Já o Aldo-hexose

Oligossacarídeos: cadeias curtas de unidade

Na forma de cadeia aberta, há uma ligação

igual

Ex: O gliceraldeído possui 3 carbonos sendo um

de monossacarídeos ou resíduos unidos por



química

diferentes).

pentose, hexose e heptose (existindo aldoses e cetoses de cada um dos tipos).

ativas

trocadas). Geralmente uma molécula com n

carbono unidos por ligação simples.

tendem a formar estruturas cíclicas.

opticamente

todas as posições nos carbonos quirais são

Possuem esqueleto de 3 a 7 carbonos de cadeia não ramificada e com átomos de



isoméricas

(enantiômeros – como um espelho, já que

hidroxila. 

Todos os monossacarídeos, com exceção da di-hidroxiacetona (cetotriose – simétrica),

Açucares simples constituído por uma única unidade



Quando o grupo carbonil está em qualquer lugar da cadeia, exceto nas extremidades,

São poli-hidroxialdeidos, poli-hidroxicetonas ou substâncias que geram esses compostos.



Quando o grupo carbonil está na extremidade

Estruturas Cíclicas:



As aldotetroses e os outros monossacarídeos

Os hemiacetais e os hemicetais assemelham-

com mais de 5 carbonos, tendem a formar

se com a forma de um pirano e de um furano,

cadeias cíclicas em meio aquoso (grupo

por isso recebem o nome de piranose

carbonila forma ligação covalente com o

(hemeacetal – aldose (glicose, galactose)) e

oxigênio da hidroxila) ou quando adicionado

furanose (hemecetal – cetose (frutose)).

álcool. Independente da formação, 





Maturação: Interação entre a hidroxila e o

Estrutura cíclica resultante de da reação entre

hidrogênio do carbono anomérico que ocorre

os alcoóis (hidroxilas) e aldeídos ou cetonas.

apenas em solução aquosa.

Formando derivados chamados hemiacetais (álcool e aldeído) e hemicetais (álcool e

Agentes Redutores

cetona). 

Hemiacetais: Reação entre o aldeído e o



álcool do carbono mais distante do aldeído excluindo-se o da extremidade. Nesta reação



Os

monossacarídeos

são

oxidados

por

oxidantes. 

Formam H2O2 como produtto da reação de

se o grupo hidroxila ficar em cima, o

oxidação. Essa água oxigenada (produto da

esteroisômero é alfa, se ficar embaixo, o

reação) é usada para determinar a quantidade

esteroisômero é beta.

de glicose (reagente) no sangue.

Hemicetais: Reação entre a cetona (C2) e o álcool do carbono 5 ou 6 mais distante dela excluindo-se o da extremidade. Na projeção de Fisher, se o carbono tiver para baixo, ele aponta pra direita e pra cima pra esquerda. Na perspectiva de Howorth se ele estiver pra

Dissacarídeos: 

Possuem duas unidades de monossacarídeos

cima na projeção de Fisher ele é colocado

unidos uma ligação O-gplicosídica (Hidroxila

apontando pra cima também. O grupo

de um monossacarídeo cíclico reage com

terminal CH2OH projeta-se para cima quando

carbono

é para a direita e para baixo quando é para a

monossacarídeo).

esquerda. Quando a hidroxila do carbono anomérico estiver pra estiver do mesmo lado

anomérico

de

outro



Contêm uma ligação glicosídica



Forma um acetal ou cetal a partir de um

que o C6 a estrutura é beta, quando estiver

hemiacetal ou hemicetal e um álcool,

contrária ao carbono 6, é alfa.

formando um composto glicosídeo. 

Obs: Anômeros = forma isomérica de hemiacetel e hemicetal.

clivam por base. 

Carbono anomérico = Aquele que será o novo quiral (hemiacetal ou hemicetal)

São hidrolisados por ácido, contudo resistem a

Aquele que perde a hidroxila se torna o acetal o cetal



A

reação

inversa

dissacarídeo



monossacarídeo pode ocorrer por com quebra da ligação glicosídica por hidrólise.



Possuem além da função energética, a função estrutural.

Ligações N-glicosídicas



Unem o carbono anomérico a um átomo de

a) Amido

nitrogênio em glicoproteínas e nucleotídeos. 

Quando o carbono anomérico de um dos



Reserva energética nos vegetais.

monossacarídeos que foram unidos fica livre,



Contém dois tipos de polímeros de glicose:

o dissacarídeo é redutor. Ou seja, o carbono envolvido na reação glicosídica é não-redutor. 

Glicosídeos

são

os

dissacarídeos



conectadas por ligações alfa14.

não-

2) Amilopectina:

redutores. 

1) Amilose: cadeias longas e não ramificadas

cadeia

longa,

muito

A configuração do átomo anomérico na

ramificada e conectada por ligações

ligação glicosídica é alfa.

alfa14 (nos pontos de ramificações as

O resíduo de glicose com o carbono

ligações são alfa16).

anomérico livre, pode ser alfa ou beta. b) Glicogênio Definição de alfa e beta 

Principal

polissacarídeo

de

1°) Identifica-se o carbono anomérico (está sempre

armazenamento (reserva energética) das

adjacente ao oxigênio).

células animais.

2°) Observa-se o sentido da ligação (se for para cima é



Mais ramificado e compacto que o amido.

beta, se for para baixo é alfa).



Abundante no fígado e presente nos músculos esqueléticos.

Polissacarídeos



Possui uma única extremidade redutora.



As enzimas que catabolizam o glicogênio agem nos pontos não redutores.



Também chamados de glicanos.



Polímeros de açúcar com mais de 20 unidades



pontos de ramificações as ligações são

de monossacarídeos.

alfa16)

Homopolissacarídeos:



Contém

somente

conectada por ligações alfa14 (nos

c) Dextranas uma

única

espécie

monomérica (unidades iguais). 

Podem possuir ramificações ou não.



Formam

reguladores

ou

armazenam combustíveis.

grânulos

que



Polissacarídeos de bactéria e leveduras.



Possuem ramificações.



Presente nas placas dentárias.



Fonte de glicose para o metabolismo bacteriano.



Bactérias gram positivas – Rica em peptídeoglicanos

d) Celulose

+

uma

membrana

(Menos agressiva). 

Insolúvel em água.



Encontrada na parede celular dos vegetais.

de peptídeoglicanos + duas membranas



Estrutura linear (não ramificada).

(Mais agressiva).



Resíduos de glicose com configuração beta (não possuímos enzimas para digeri-las devido



Bactérias gram negativas – Camada fina

b) Glicosaminoglicanos

a seu tipo de ligação). 

Função estrutural.



Polissacarídeo mais abundante na natureza.



Polímeros

lineares

compostos

por

unidades repetitivas de dissacarídeos

e) Quitina



Compões a matriz extracelular



Ex: Ácido hialurônico, heparina, queratina sulfato e sulfato de condroitina.



Estrutura linear.



Formada por ligações de natureza beta.



Compõe o exoesqueleto animal.



Substitui em C2 a hidroxila por um grupo



Associam-se a proteínas extracelulares para formar proteoglicanos.

Glicoconjugados:

aminoacetilado, se diferenciando da celulose. 

Possui função estrutural.



Carboidratos ligados por ligação glicosídica a outro tipo de molécula.

Heteropolissacarídeos:  a) Presente nas paredes celulares de algas e

Funções: - Comunicação com a matriz extracelular.

bactérias.

- Sinalização para transporte, degradação e localização de proteínas.



Componente rígido constituído por ácidos alternantes.





Reconhecimento

para

moléculas

de

sinalização extracelular (fator de crescimento).

Os polímeros encontram-se lado a lado na parede celular, cruzadamente ligados por



-

- Reconhecimento de parasitas. 

Glicoconjugado A:

peptídeos curtos formando uma bainha

-

resistente (peptídeoglicano).

Glicolipídeos

Impede o inchaço e a lise celular causada

- Ligação glicosídica com proteínas – a)

por entrada osmótica.

Proteoglicanos e b) Glicoproteínas

Ligação

glicosídica

com

lipídeo

A enzima lisozima mata bactérias por destruir as ligações glicopeptídicas através

a) Proteoglicanos:

da hidrólise. 

Alguns antibióticos como a penicilina



Proteinas + Glicosaminoglicanos

agem através da lisozima.



Principal componente da matriz extracelular.

–





Encontra-se em formato de escova (matriz

como determinantes antigênicos que os

Um filamento de ácido hialurônico se liga de

anticorpos reconhecem e se ligam. 

Distinção entre tipos sanguíneos dependem

mediado pelas proteínas de ligação.

das

Condroitina e queratina se ligam as proteínas

glicoproteínas na superfície dos eritócitos.

centrais por covalência. 

Os carboidratos das glicoproteínas atuam

extracelular).

forma não covalente as proteínas centrais,







porções

oligossacarídeas

das

São moléculas informacionais.

Proteínas integraninas e fibronectínas são neceessárias para que os proteoglicanos

OBS: Lectinas:

liguem-se as células. 

Funções: Hidratação, resitência e elasticidade



na cartilagem.

Presente

em

animais,

vegetais

e

microrganismos. 

São proteínas que se ligam a porção glicosídica de glicoproteínas na superfície

b) Glicoproteínas

celular de forma específica e com alta 

Conjugado

de

proteína

e

menores que os glicosaminoglicanos. 



na

matriz

extracelular

da

membrana plasmática, matriz extracelular e sangue. 

Envolvidos na comunicação celular.



Presente em algumas organelas como golgi.

OBS: A glicosilação acontece no retículo e em golgi, podendo afetar a estrutura ou atividade da proteína formada.



O agrupamento hidrofílico do carboidrato afeta as propriedades e a solubilidade das proteínas a ele associado.



Oligossacarídeos servem como marcadores para o destino das proteínas.





Forma um sistema chave fechadura com o seu tipo de glicossacarídeo (especificidade).

glicosídica. Localizados

Facilitam a integração intercelular, sinalização e adesão.

Um ou mais glicossacarídio complexo ligado por covalência a uma prteína por ligação



afinidade.

carboidratos

Proteínas de má qualidade são degradadas....