ESTRUTURA DOS

CARBOIDRATOS

Definição: São poli-hidroxi-aldeídos (Aldoses) ou polihidroxi-cetonas (Cetoses) ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise

As notações D e L são usadas para descrever as configurações dos carboidratos. A referências são o D e o L gliceraldeído:

D-Ribose D- Glicose

CARBONO ASSIMÉTRICO

FUNÇÃO * Energética: Principal via metabólica fornecedorade energia para os organismos nãofotossintéticos

*Proteção: Componentes de parede celular deplantas e bactérias, além de compor tecido conjuntivo dos animais

*Lubrificação: Lubrificantes de articulaçõesEsqueléticas

*Sinalizadores: Associados a proteínas e lipídeos(Glicoconjugados)

Classificação dos Carboidratos

• Monossacarídeos: açúcares simples

• Oligossacarídeos: 2 a 10 monossacarídeos

• Polissacarídeos: mais de 10 monossacarídeos

MONOSSACARÍDEOS

* Açucares Simples

* Incolores, Sólidos cristalinos, solúveis em água einsolúveis em solventes apolares

* Consistem de uma única cadeia de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona

* Monossacarídeo mais abundante na naturezacontém seis átomos de carbono: D-Glicose oudextrose

Os nomes da maioria dos açúcares termina em –ose. Exemplos: sacarose, glicose, frutose, maltose.

Poli-hidroxi aldeídos são chamadoa de aldoses. Poli-hidroxi cetonas são chamadas de cetoses. O número de carbonos de suas moléculas também é critério de classificação: Trioses. Tetroses. Pentoses. Hexoses.

- Derivados de aldeídos ou cetonas de alcoóis poliidroxílicos de cadeia não-ramificada contendo, pelo menos, três átomos de carbono.

• Trioses   

• Tetroses

• Pentoses

• Hexoses

• Heptoses

• Nonoses

(CH2O)n

C3H6O3

C4H8O4

C5H10O5

C6H12O6

C7H14O7

C9H18O9

gliceraldeído  

eritrose

ribose

glicose

sedoeptulose

ácido neuramínico

MONOSSACARÍDEOS

MONOSSACARÍDEOSSéries das aldoses

MONOSSACARÍDEOSSéries das cetoses

MONOSSACARÍDEOS

Aldose: grupo funcional aldeído.

Ex: glicose

gliceraldeído

Cetose: grupo funcional cetona.

Ex: frutose

diidroxiacetona

Grupo Aldeído

GrupoCetona

As OSES que diferem na configuração em 1 só centro de simetria são EPÍMERAS D-glicose e D-manose epímeras no C-2; D-glicose e D-galactose são epímeras no C-4.

• Enantiômeros: os monossacarídeos apresentam imagens espelhadas uma da outra.

L-glicoseD-glicose

Piranoses e furanoses (fórmulas em perspectiva de Haworth)

As formas piranosídicas assumem duas conformações

Ciclização de Monossacarídeos• Em soluções aquosas os monossacarídeos com mais de 4 átomos de carbono formam estrutura cíclica, em lugar das estruturas lineares.

H H I I D D R R O O X X I I L L A A

AA NN OO MM ÉÉ RR II CC A A

Ciclização de Monossacarídeos

D-glicose

(forma linear)

-D-glicose -D-glicose

A Ligação Glicosídica: ocorre entre o carbono anomérico de um monossacarídeo e qualquer outro carbono do monossacarídeo seguinte, através de suas hidroxilas e com a saída de uma molécula de água.

Formação dehemiacetais e

hemicetais

Formação das duas formascíclicas da D-glicose

Aldeído do C-1 com OH doC-5 forma a ligação

Hemiacetal e produz doisEstereoisômeros:

anômero e

2/31/3

C C

OCCC

H2C OH

OH

H

OH

H

H

OHHO

HCCCCC

CH2

H O

HO HOHH

HOHO

HH

HO Glicose

Monossacarídeos

A ciclização leva a formação dos

estereoisômeros e .

Em solução aquosa, os monossacarídeos apresentam-se como estruturas cíclicas, onde um grupo hidroxila reage com o grupo carbonila da mesma molécula.

C CC C

OCH2OH

OHH

CH2HO

OH

OH

H

H

C

C

C

C

CH2

OHH

HO

HO

H

H

HO

O

CH2 OH

Frutose

O

OH

HOHO

H

OH

OH

O

OH

HOHO

OH

H

OH

-Glicose -Glicose

DISSACARÍDEOSDois monossacarídeos ligados por uma ligação

O-glicosídica: grupo hidroxil de 1 açúcarreage com o carbono anomérico de outro acúcar

(formação de acetal)

DISSACARÍDEOSLactose:

açúcar redutorpresente no leite D-galactosidase ou lactase

intestinal: comum a ausência em africanos e orientais: Intolerância

à lactoseSacarose:

açúcar não redutorFormado somente por

plantas

Trealose: açúcar não redutor

Fonte de armazenamento de energia presente na hemolinfa de insetos

POLISSACARÍDEOS ou GLICANOS

Homopolissacarídeos: forma de armazenamento de energia (amido e glicogênio) e componente estrutural de parede celular de vegetais e exoesqueleto (celulose e quitina)Heteropolissacarídeos: suporte extracelular em muitas

formas de vida e componente estrutural de parede celular de bactérias

Os monossacarídeos podem se combinar e formar macromoléculas, com longas cadeias de de frutose, glicose ou galactose. Estes são

os chamados polissacarídeos

Polissacarídeos

Os polissacarídeos são moléculas com

mais de 10.000 unidades de açúcares. Existem centenas de polissacarídeos mas as

mais comuns são a celulose e o amido.

AMIDO: dois tipos de polímero de -D-glicose(amilose e amilopectina)

Amilose: linear, ligações glicosídicas (14)

Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas

(14) e (16) a cada 24 a 30

resíduos

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

• Os polissacarídeos contêm mais de 10 monossacarídeos.

( 1 – 4)

( 1 – 4) e ( 1 – 6)

( 1 – 4)

(30 : 1)

amilose

amilopectina

celulose

PolissacarídeosA 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

PolissacarídeosA quitina é outro polissacarídeo bastante comum, basicamente formada por por unidade de -N-acetilglicosamida, ou seja, possui um grupo aminoacetilado em C2 ao invés de um grupo hidroxila.

A quitina é o principal componente dos

exoesqueletos dos insetos, escamas de

peixes, etc.

O

N

HOHO

H

OH

CO

CH2 CH3

OH

Quitina

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

Ligação glicosídica (14)

Ligação glicosídica (16)

Estrutura do glicogênio e do amido

Ligação 16 Extremidaderedutora

Extremidadenão-redutora