Carboidratos

Programa da Disciplina

� Fundamentos da Bioquímica� Fundamentos celulares

� Fundamentos químicos

� Fundamentos físicos

� Fundamentos genéticos

� Fundamentos evolucionários

� Composição e estrutura de biomoléculas

� Principais classes dos constituintes celulares: Aminoácidos, carboidratos, ácidos graxos e nucleotídeos

� Aminoácidos, peptídeos e proteínas: Características estruturais, Propriedades físico-químicas, Classificação, Ligação peptídica

� Estrutura tridimensional das proteínas� Visão Global

� Estrutura secundária

� Estrutura terciária e quartenária

� Desnaturação e enovelamento das proteínas

� Enzimas� Introdução

� Classificação

� Forma de trabalho das enzimas

� Especificidade enzimática

� Cinética enzimática

� Enzimas reguladoras

� Carboidratos� Monossacarídeos e Dissacarídeos

� Polissacarídeos

� Glicoconjugados

� Lipídeos� Lipídeos de reserva

� Lipídeos estruturais

� Lipídeos sinalizadores

� Princípios de bioenergética� Variações de energia livre-padrão

� Síntese e quebra de ATP

� Reações biológicas de Oxidação-Redução

Introdução

� São as biomoléculas mais abundantes da terra

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

� Fórmula empírica para todos os Chos = (CH2O)n

� Exceção de Chos que contém P,S e N

� 3 Classes: Monossacarídeos, Oligossacarídeos e Polissacarídeos

� Sacarídeo = Sakcharon = Açúcar

Definição Aurélio

“Nome dado a vários compostos químicos

orgânicos, como os açucares, o amido e a

celulose, constituídos por carbono, oxigênio e

hidrogênio”

Função

� Energética: Principal via metabólica fornecedora de energia para os organismos não-fotossintéticos

� Proteção: Componentes de parede celular de plantas e bactérias, além de compor tecido conjuntivo dos animais

� Lubrificação: Lubrificantes de articulações esqueléticas

� Sinalizadores: Associados a proteínas e lipídeos (Glicoconjugados)

Monossacarídeos

� Açucares Simples

� Incolores, Sólidos cristalinos, Solúveis em água e

Insolúveis em solventes apolares

� Consistem de uma única cadeia de

poliidroxialdeído ou poliidroxicetona

� Monossacarídeo mais abundante na natureza

contém seis átomos de carbono: D-Glicose ou dextrose

Aldeídos/Cetonas/hidroxilas/centros quirais/

cadeia não-ramificada/ligações simples

C

C

C

H

OH

OH

H O

H

H

C

C

C

H

OH

O

H

OHH

H

OHC

HO

C

C OH

H O

H

C H

H

CH OH

C OH

H

H

C

C

C

C

H

O

HO

H

H

C

C

OH

OH

H

OHH

OH

H

H

Gliceraldeído Dihidroxiacetona Glicose(aldose)

Frutose(cetose)

Perspectiva de Fischer

Estereoisômeros

� Todos os monossacarídeos contém um ou mais

centro quiral (Carbono assimétrico), exceto a

diidroxiacetona

� Possuem isômeros ópticos diferentes

(Enantiômeros)

� Isômeros ativos

� Número de estreoisômeros: 2n, onde n é o

número de centros quirais

D/L refere-se à hidroxila do centro quiral

mais distante da carbonila

Epímeros: São açucares que diferem somente na configuração ao

redor de um átomo de carbono

Numeração: Inicia-se pelo carbono mais

próximo da carbonila

OHC

HO

C

C OH

H O

H

C H

H

CH OH

C OH

H

H

C

C

C

C

H

O

HO

H

H

C

C

OH

OH

H

OHH

OH

H

H

1

2

3

4

5

6

Estruturas Cíclicas (Piranos e Furanos)

� Em soluções aquosas as aldotetroses e todos os monossacarídeos com 5 ou mais átomos de carbono na cadeia ocorrem predominantemente na forma cíclica

� A formação cíclica ocorre com o grupo carbonilaformando ligação covalente com um oxigênio de um grupo hidroxila da cadeia – Reações de aldeídos/Cetonas + Alcoois(Hemiacetal/Hemicetal) - Origina mais um carbono assimétrico + 2 isômeros (α e β)

Anômeros

MutarrotaçãoMutarrotação

Carbono anomérico

Carbono anomérico

Hemiacetal

α-D-Frutofuranose β-D-Frutofuranose

Hemicetal

Perspectiva de Haworth (Usada para mostrar a forma do

anel)

Tende a ter formas de cadeira/barco5C

4C

3C 2C

1C

O

6CH2OH

HH

OHOH

H

H

OH

H

OH

Nomeclatura

C1

Ligado

ídeo

Derivados das hexoses: Importantes na parede celular de

bactérias, Componentes de glicolipídeos e glicoproteínas, Ativação para

transformações químicas, etc.

Oligossacarídeos

� Constituídos de 2 a 20 monossacarídeos unidos

covalentemente entre si por uma ligação Glicosídica

� Resultado da reação de um grupo hidroxila de

um açucar com o carbono anomérico de outro

açucar