GLUCIDOS

Tema: Glúcidos

• Definição;• Classificação;• Monossacaridos ou Oses

DEFINIÇÃO

• Os glúcidos são poli-hidroxialdeídos ou poli-hidroxiacetonas (ou compostos derivados), ou polímeros susceptíveis de libertar por hidrólise aqueles compostos.

Oses(glúcidos simples ou

monossacáridos)

Ósidos(hidrólise origina várias oses)

Possuem várias funções álcool e uma função redutora, aldeído ou cetona

liberação de energia para o trabalho celular

Estrutura

Proteção

Função:

Exemplos

• como reserva energética => amido; glicogénio• estrutural => celulose; quitina; ácido hialurónico

• A celulose, o componente principal das paredes celulares A celulose, o componente principal das paredes celulares (células vegetais) e de algodão e madeira(células vegetais) e de algodão e madeira..

Monossacaridos • Açúcares simples ou oses – são os glicídios mais simples (CH2O)n que não

podem ser quebrados pela digestão.3 C – triose, 4 C – tetrose, 5 C – pentose, 6 C – hexose

Aldoses e Cetoses

Aldoses- átomo de carbono da função aldeído é nº 1s

Cetoses- átomo de carbonilo tem o nº mais baixo possível(nas cetoses que intervêm no metabolismo fundamental é sempre no carbono 2)

EstereoisomeriaEstereoisomeria

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

Esteroisomeria

A configuração do oxidrilo ligado ao carbono assimétrico mais• afastado da função redutora que caracteriza a série D ou L• (ex: D-Frutose)•As aldoses e cetoses naturais ocorrem normalmente na forma D

Estrutura dos carboidratos: MonossacarídeosSéries das Cetoses

• • Na configuração D, o grupo hidroxila está à direita do carbono quiral Na configuração D, o grupo hidroxila está à direita do carbono quiral de maior número, ao passo que, na configuração L, está à esquerda.de maior número, ao passo que, na configuração L, está à esquerda.

Monossacarídeos – Projeção de FischerMonossacarídeos – Projeção de Fischer

• • Número de estereoisômeros possíveis: 2Número de estereoisômeros possíveis: 2nº de carbonos quiraisnº de carbonos quirais

• • Quando os isômeros não se sobrepõem e nem são imagens Quando os isômeros não se sobrepõem e nem são imagens especulares uns dos outros são chamados de especulares uns dos outros são chamados de diasteroisômerosdiasteroisômeros..

• • Os diasteroisOs diasteroisômeros que se diferem uns dos outros na configuração ômeros que se diferem uns dos outros na configuração em somente um C quiral são chamados de em somente um C quiral são chamados de epímeros.epímeros.

Monossacarídeos – Projeção de FischerMonossacarídeos – Projeção de Fischer

• • Alguns dos estereoisômeros possíveis são muito mais comuns na Alguns dos estereoisômeros possíveis são muito mais comuns na natureza que outros (ex: açúcares D são mais abundantes que açúcares natureza que outros (ex: açúcares D são mais abundantes que açúcares L).L).

Estrutura cíclica das oses

• Em solução aquosa ou seja no metabolismo as moléculas das oses estão, na sua maior parte ciclizadas

• Esta ciclização ocorre após hidratação, por eliminação de uma molécula de água, entre o OH ligado ao carbono 1 das aldoses (ou carbono 2 das cetoses) e o OH ligado ao penúltimo ou ao antepenúltimo carbono da estrutura => piranose (ou furanose)

• Na representação cíclica os isómeros alfa, o grupo hidroxido ligado ao carbono 1 (aldoses) ou ao carbono 2 (cetoses) está pra baixo e nos isómeros beta o hidroxilo aparece para cima.

Monossacarídeos – Estruturas cíclicasMonossacarídeos – Estruturas cíclicas

• • O carbono carbonílico torna-se um novo centro quiral chamado O carbono carbonílico torna-se um novo centro quiral chamado carbono anomérico.carbono anomérico.

• • O açúcar cíclico pode assumir duas formas diferentes: O açúcar cíclico pode assumir duas formas diferentes: α α e e ßß, , denominados anômeros.denominados anômeros.

Na representação de Haworth, a mais utilizada, os grupos hidroxilos que

figuram à direita em Fischer são representados para baixo e os que

figuram à esquerda são representados para cima

Monossacaridos

DERIVADOS DOS MONOSSACARIDOS

Derivados de hexoses-OH do C2 é substituído por –NH2

-NH2 condensado com ác. acético

Ác. Lácticono C3 Subst. –OH por -H

Oxidação do C6:ác. urônico corres.

Oxidação do C1:ác. aldônico corres.

Ésteres intramol: lactona

Derivado do fosfoenolpiruvato

Der. N-acetilmanosamina

Derivados das hexoses:

ÓsidosSão poliálcoois cíclicos existentes sobretudo nos tecidos vegetais

Principal representante => mioinositol => fosfolípidos

Heterósidos – por hidrólise originam, além deoses, compostos não glucídicos (ou aglíconas)

Holósidos – cuja hidrólise origina

-dissacáridos- trissacáridos- polissacáridos

Oses ou derivados:

Homopoli-holósidosHeteropoli-holósidos

Lactose; Maltose; Sacarose

Amido; Glicogénio; Celulose

Dois monossacarídeos ligados por uma ligação O-glicosídica: grupo hidroxil de 1 açúcar reage com o carbono anomérico de outro acúcar (formação de acetal).

DissacarIdos

Lactose:

•açúcar redutor•presente no leite •D-galactosidase ou lactase intestinal: comum a ausência em africanos e orientais: Intolerância à lactose

Sacarose:

•açúcar não redutor•Formado somente por plantas

Trealose:

•açúcar não redutor•Fonte de armazenamento de energia presente na hemolinfa de insetos

Estrutura dos carboidratos: Dissacarídeos

PolissacáridosConstituídos por grande número de moléculas da mesma ose (homopoli-holósidos) ou de oses diferentes (heteropoli-holósidos)

Amido, amilose e amilopectina • constituídas por unidades de glucose.

• Amido• é a forma de reserva glucídica nos vegetais, podendo ser constituído por amilopectina ou, mais frequentemente por amilose e amilopectina.

Glicógénio• É a forma de reserva da glucose nos animais• A sua estrutura é idêntica à da amilopectina, apresentando porém mais ligaçõesGlucosídicas, ou seja mais ramificações.

Amilose: linear, ligações glicosídicas (14)

Amilopectina: ramificado; ligações glicosídicas (14)

e (16) a cada 24 a 30 resíduos

Amido: dois tipos de polímeros de -D-glicose (amilose e amilopectina)

GLICOGÊNIO:

•Definição: polímero de -D-glicose ramificado.

•Encontrado: Fígado e músculos esqueléticos.

•Similar à amilopectina, porém mais densamente ramificado: cada ramo 8-12 resíduos

•Fígado: 7% do peso úmido 0,01 M (glicose livre = 0,4M)

-amilases (saliva e secreção intestinal: degradam ligações 14

Celulose

• É um dos compostos orgânicos mais abundantes da bioesfera

• É a principal substância pela estrutura das paredes celulares dos vegetais

• Não é hidrolisável pelas enzimas presentes no aparelho digestivo do homem ou de outros mamíferos, que não dispõem de celulases. Ruminantes têm bactérias que as digerem no seu tracto digestivo.

• O monómero estrutural é a celobiose.

• As cadeias de celulose encontram-se estreitamente associadas através de ligações de hidrogénio ou do tipo van der Waals formando estruturas complexas, praticamente insolúveis e que constituem a base da sua utilização industrial (fibras de papel, tecidos, etc.).

• Para além das pontes entre cadeias também dentro da cadeia ocorrem estas ligações.

Polissacáridos

Homopolissacaridos: celulose e quitina

Estrutura da celulose: polímero de -D-glicose

10.000 a 15.000 D-glicose cadeias lineares alinhadas lado a lado e estabilizadas por ligacões de H

intra- e intercadeias

(flip 180 de cada unidade)

Polissacarídos estruturais: Celulose

•Homopolissacarídeo

•Estrutura: polímero de N-acetil-D-glicosamina/ Ligações (14)

•Principal componente do exoesqueleto de artrópodes Insetos, caranguejos, lagostas.

•Segundo + abundante polissacarídos depois da celulose

Polissacaridos estruturais: quitina

Heterósidos

•Resultam da reacção de uma ose, através da função semi-acetálica com um compostoque não é uma ose nem um derivado de ose.•A parte não glúcida => aglicona• São abundantes nos vegetais embora desempenhem funções importantes em todos os organismos

GLOCUROCONJUGADOS- heterósido cuja ose é o ácido glucurónico e como os outros mucopolissacáridos aparecem associados a uma cadeia peptídica formando macromoléculas => proteoglicanos

Heteropolissacarídeo: N-acetilglicosamina alternado com ác. N-acetilmurâmico (ligações (14).

Ác.N-acetilmuramato eD-aminoácidos: ausentes emplantas e animais

Componente do peptideoglicano da parede celular de Staphylococcus aureus (bactéria gram +)

Forma um envelope que protege a bactéria de lise osmótica. Lisozima: rompe a Ligação 14.

Penicilina (Fleming) inibe a enzima transpeptidase responsável pelas ligações cruzadas: bactéria é lisada Penicilinase (bactérias resistentes) desenvolvimento de penicilinas semi-sintéticas.

Polissacarídeos estruturais: Peptídeoglicanos

• Glicoproteínas e os glicolípidos- são heterósidos cuja parte glúcida é chamada de glicano

Glicoproteínas• Resultam da associação por ligações

covalentes, de uma proteína com um grupo• glúcidico (glicano).• Pertencem ao grupo dos glicoprótidos com

os glicoaminoácidos e os glicopéptido

• Encontram-se largamente distribuídas nos tecidos animais (tecido conjuntivo) e

• vegetais, assim como nos microorganismos, nas membranas celulares (coesão dos tecidos

• e nos processos imunitários), nos líquidos biológicos (saliva, urina, bílis, leite, lágrimas)

• no sangue (à excepção da soralbumina são todas glicoproteínas) e diversas hormonas

GlicoproteínasGlicoaminoglicanos

Proteoglicano

Heterósidos

Vantagens das inúmeras associações glúcidos-proteínas?

Numerosas funções são atribuídas às glicoproteínas, que existem em número muitoelevado e são abundantes no organismo, pelo que a sua intervenção no metabolismoestá longe de ser esclarecida:

- lectinas (oligossacáridos específicos para ligação a proteínas): => detectores fundamentais da superfície das paredes celulares;

(ex: lectina dos pelos radiculares de leguminosas que reconhece resíduos glúcidosda parede bacteriana do Rhizobium)

=> permite a bactéria Escherichia coli aderir às células epiteliais do tracto intestinal;

- imunoglobinas e hormonas peptídicas que têm unidades glucíduicas com resíduosterminais de ácido siálico => formação de asialoglicoproteínas, receptores da membrana plasmática das células do fígado que retiram o composto de circulação

- permitem a entrada de esperma através da dissolução da zona pelúcida, películaextracelular que rodeia os óvulos nos mamíferos

- contadores de tempo – os resíduos oligossacáridos intervém como regulador da permanência em circulação das proteínas