CARBOIDRATOSCARBOIDRATOS(GLICÍDIOS)(GLICÍDIOS)

IntroduçãoIntrodução

• • Mais da metade do carbono orgânico do planeta está Mais da metade do carbono orgânico do planeta está armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: armazenado em apenas duas moléculas de carboidratos: amido e celulose.amido e celulose.

• • Ambos são Ambos são polímerospolímeros do monômero do monômero glicoseglicose, , diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados. diferenciando-se apenas pela forma na qual estão ligados.

• • A glicose, oxidada em COA glicose, oxidada em CO22 e H e H22O, é nossa fonte primária O, é nossa fonte primária de energia.de energia.

• • A celulose, o componente principal das paredes celulares A celulose, o componente principal das paredes celulares (células vegetais) e de algodão e madeira, é um polímero (células vegetais) e de algodão e madeira, é um polímero cujos monômeros encontram-se no mesmo plano.cujos monômeros encontram-se no mesmo plano.

Monossacarídeos - IntroduçãoMonossacarídeos - Introdução

• • Existem aldoses com 4C (aldotetroses), 5C Existem aldoses com 4C (aldotetroses), 5C (aldopentoses), 6C e 7C. O mesmo vale para as cetoses (aldopentoses), 6C e 7C. O mesmo vale para as cetoses (cetotetroses, cetopentoses…)(cetotetroses, cetopentoses…)

• • Açúcares de 6C são os mais abundantes na natureza, Açúcares de 6C são os mais abundantes na natureza, mas açúcares de 5C, ribose e desoxirribose, ocorrem no mas açúcares de 5C, ribose e desoxirribose, ocorrem no RNA e DNA, respectivamente.RNA e DNA, respectivamente.

• • Pode ser um polihidróxi-aldeído (Pode ser um polihidróxi-aldeído (aldosealdose) ou uma ) ou uma polihidroxi-cetona (polihidroxi-cetona (cetosecetose).).

MonossacarídeosMonossacarídeos

• • Estereoisômeros com imagens especulares são também Estereoisômeros com imagens especulares são também chamados de chamados de enantiômerosenantiômeros (ex: L-gliceraldeído e D- (ex: L-gliceraldeído e D-gliceraldeído).gliceraldeído).

MonossacarídeosMonossacarídeos

MonossacarídeosMonossacarídeos

»» Ligações horizontais são aquelas projetadas para a Ligações horizontais são aquelas projetadas para a frente do plano do papel, e as verticais representam frente do plano do papel, e as verticais representam projetadas para trás do plano.projetadas para trás do plano.

»» O carbono mais oxidado é designado C-1. Os O carbono mais oxidado é designado C-1. Os demais átomos de C estão numerados a partir desse demais átomos de C estão numerados a partir desse carbono.carbono.

Monossacarídeos Monossacarídeos

Monossacarídeos – Estruturas cíclicasMonossacarídeos – Estruturas cíclicas

• • Um açúcar com um grupo OH ligado a um C Um açúcar com um grupo OH ligado a um C anomérico pode reagir com outra hidroxila para formar anomérico pode reagir com outra hidroxila para formar uma ligação glicosídica (R-C-R’).uma ligação glicosídica (R-C-R’).

• • Uma ligação glicosídica Uma ligação glicosídica nãonão é um éster, pois os é um éster, pois os glicosídeos podem ser hidrolizados nos álcoóis originais.glicosídeos podem ser hidrolizados nos álcoóis originais.

Monossacarídeos – Reações – Formação de Monossacarídeos – Reações – Formação de glicosídeosglicosídeos

• • A notação para a ligação glicosídica especifica qual A notação para a ligação glicosídica especifica qual forma anomérica do açúcar (forma anomérica do açúcar (αα ouou ß)ß) é a que está é a que está envolvida na ligação e também quais átomos de C estão envolvida na ligação e também quais átomos de C estão ligados.ligados.

Monossacarídeos – Reações – Formação de Monossacarídeos – Reações – Formação de glicosídeos glicosídeos

Formação da ligação glicosídica (ex: maltose)Formação da ligação glicosídica (ex: maltose)

• • Dissacarídeos importantes: sacarose, lactose e maltose.Dissacarídeos importantes: sacarose, lactose e maltose.

OligossacarídeosOligossacarídeos

• • sacarosesacarose: : αα-D-glicose + -D-glicose + ß-D-frutoseß-D-frutose

(aldohexose)(aldohexose) (cetohexose) (cetohexose)

Ligação glicosídica: Ligação glicosídica: αα , , ß(1 ß(1 →→ 2) 2)

Não é um açúcar redutor (2 grupos anoméricos Não é um açúcar redutor (2 grupos anoméricos envolvidos na ligação), apesar de a glicose e a frutose envolvidos na ligação), apesar de a glicose e a frutose serem redutores.serem redutores.

Reação de hidrólise da Reação de hidrólise da sacarose e sua fórmula sacarose e sua fórmula estrutural.estrutural.

• • lactoselactose: : ßß-D-galactose + D-glicose (epímeros-C4)-D-galactose + D-glicose (epímeros-C4)

Ligação glicosídica: Ligação glicosídica: ßß(1 (1 →→ 4) 4)

Como o carbono anomérico não está envolvido na Como o carbono anomérico não está envolvido na ligação, a glicose assume tanto a forma ligação, a glicose assume tanto a forma αα quanto a quanto a ßß e e está livre para reagir com agentes oxidantes.está livre para reagir com agentes oxidantes.

• • maltosemaltose: D-glicose + D-glicose (hidrólise do amido): D-glicose + D-glicose (hidrólise do amido)

Ligação glicosídica : Ligação glicosídica : αα (1 → 4) (1 → 4)

• • celobiosecelobiose: : D-glicose + D glicose (hidrólise da celulose)D-glicose + D glicose (hidrólise da celulose)

Ligação glicosídica: Ligação glicosídica: ßß ( (1 → 4)1 → 4)

Oligossacarídeos Oligossacarídeos

Polissacarídeos Polissacarídeos

• • Homo ou HeteropolissacarídeosHomo ou Heteropolissacarídeos

• • Uma caracterização completa de polissacarídeos inclui Uma caracterização completa de polissacarídeos inclui a especificação de quais monômeros estão presentes, a a especificação de quais monômeros estão presentes, a seqüência dos mesmos e também o tipo de ligação seqüência dos mesmos e também o tipo de ligação glicosídica envolvida.glicosídica envolvida.

• • Principais polissacarídeos: Principais polissacarídeos:

- Celulose- Celulose

- Amido- Amido

- Glicogênio - Glicogênio

- Quitina- Quitina

Polissacarídeos - CelulosePolissacarídeos - Celulose

• • É o principal componente estrutural das plantas, É o principal componente estrutural das plantas, especialmente de madeira e plantas fibrosas. especialmente de madeira e plantas fibrosas.

• • É um homopolissacarídeo linear de É um homopolissacarídeo linear de ßß-D-glicose, e -D-glicose, e todos os resíduos estão ligados por ligações glicosídicas todos os resíduos estão ligados por ligações glicosídicas

ßß ( (1 → 4).1 → 4).

• • Cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão Cadeias individuais reunidas por pontes de H, que dão às plantas fibrosas sua força mecânica.às plantas fibrosas sua força mecânica.

• • Os animais não possuem as enzimas celulases que Os animais não possuem as enzimas celulases que atacam as ligações atacam as ligações ßß, que são encontradas em , que são encontradas em bactérias incluindo as que habitam o trato digestivo dos bactérias incluindo as que habitam o trato digestivo dos cupins, animais de pasto, como gado e cavalo.cupins, animais de pasto, como gado e cavalo.

Estrutura polimérica da celulose: longas cadeias que podem se Estrutura polimérica da celulose: longas cadeias que podem se unir por pontes de Hidrogênio.unir por pontes de Hidrogênio.

Polissacarídeos - AmidoPolissacarídeos - Amido

• • São polímeros de São polímeros de αα-D--D-glicose, que ocorrem nas glicose, que ocorrem nas células de plantas.células de plantas.

•• Podem ser distinguidos uns dos outros pelo grau de Podem ser distinguidos uns dos outros pelo grau de ramificação da cadeia. Ex: a ligação da amilose é ramificação da cadeia. Ex: a ligação da amilose é αα (1 → 4) (1 → 4)

e a da amilopectina e a da amilopectina αα (1 → 6). (1 → 6).

• • Enzimas que hidrolisam o amido: Enzimas que hidrolisam o amido: αα e e ßß amilase, que amilase, que

atacam as ligações atacam as ligações αα (1 → 4), e enzimas (1 → 4), e enzimas

desramificadoras, que degradam desramificadoras, que degradam αα (1 → 6). (1 → 6).

Polissacarídeos - GlicogênioPolissacarídeos - Glicogênio

• • São polímeros de São polímeros de αα-D--D-glicose, que ocorrem em glicose, que ocorrem em animais, sendo uma forma animais, sendo uma forma de armazenamento de de armazenamento de energia.energia.

•• Possui cadeia ramificada, com ligações (1 → 4) e Possui cadeia ramificada, com ligações (1 → 4) e αα (1 → 6) (1 → 6) nos pontos de ramificação. nos pontos de ramificação.

• • A A glicogênio-fosforilaseglicogênio-fosforilase remove unidades de glicose do remove unidades de glicose do glicogênio (uma por vez) a partir do final não-redutor.glicogênio (uma por vez) a partir do final não-redutor.

Polissacarídeos – QuitinaPolissacarídeos – Quitina

• • É semelhante à celulose, em estrutura e função, com É semelhante à celulose, em estrutura e função, com resíduos ligados por ligações glicosídicas resíduos ligados por ligações glicosídicas ßß ( (1 → 4).1 → 4).

•• Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na Difere-se da celulose na natureza de monossacarídeos; na celulose o monômero é a celulose o monômero é a ßß-D-glicose, e na quitina o -D-glicose, e na quitina o

monômero é a N-acetil- monômero é a N-acetil- ßß-D-glicosamina.-D-glicosamina.

• • Possui papel estrutural e apresenta boa resistência Possui papel estrutural e apresenta boa resistência mecânica (filamentos individuais unidos por pontos de mecânica (filamentos individuais unidos por pontos de H).H).