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1 Universidade Federal de Mato Grosso Disciplina de Bioquímica Bioquímica dos Carboidratos Prof. Msc. Reginaldo Vicente Ribeiro Introdução Carboidratos são polihidroxialdeídos ou polihidroxicetonas ou substâncias que liberam estes compostos por hidrólise. Os Carboidratos também são conhecidos como açucares, hidratos de carbono ou sacarídeos; Carboidratos Cuiabá Junho de 2010 Introdução Biomoléculas orgânicas mais abundantes na natureza (amido e celulose); Contem basicamente 3 elementos na sua fórmula: C, H, O; Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos, necessária obtenção através da alimentação; Os açucares são formados por unidades chamadas sacarídeos. Estrutural: Principais Funções -Celulose; - Quitina; - Ribose; - Dextrose. - Sacarose; Fonte de energia: - Glicose; - Manose; - Galactose ; - Lactose; - Maltose. Reserva de energia: - Glicogênio; - Amido. Funções dos carboidratos na alimentação Principal fonte de energia para o homem, 50-80% das calorias da dieta. Forma de energia mais abundante e de fácil digestão(4,0kcal/g) Poupa a queima de lipídeos e proteínas com finalidade energética Atua como fibra dietética, funcionamento normal do intestino. Pão; Batatas; Ervilhas; Ocorrência de Carboidratos Carne (em menor quantidade); Ovos e leite; Aveia; Frutas e verduras; Algodão (fibra de tecido); Linho (fibra de tecido); Madeira (celulose); Papel (celulose). 1

2 Síntese de Carboidratos São sintetizados através do processo fotossintético que ocorre nos organismos clorofilados. 6CO 2 + 6H 2 O C 6 (H 2 O) 6 + 6O 2 Fotossíntese (Clorofila) Respiração Celular (Mitocôndria) Classificação Quanto: 1) a localização da carbonila; 2) ao número de carbonos; 3) ao tipo de biomoléculas; 4) ao número de monômeros; 5) em função do peso molecular. Classificação dos carboidratos quanto a localização da carbonila Aldoses - glicose, ribose, desoxiribose, galactose, manose. Cetose frutose, ribose, xilulose. H O C H Aldeído H C= O H Cetona Classificação quanto ao número de carbonos Trioses: gliceraldeído, dihidroxiacetona Tetroses: eritrose, treose Pentoses: ribose, desoxirribose Hexoses: glicose, manose, frutose Todos são monossacarídeos Classificação quanto ao tipo de biomoléculas Classificação quanto ao ao número de monômeros Simples: glicose sacarose glicogênio Conjugados: glicoproteínas glicolipídios Monossacarídeo (n=1): glicose, frutose, galactose Dissacarídeo (n=2): sacarose, lactose, maltose Oligossacarídeo (2<n< <n<10): estaquiose Polissacarídeo (n>10): amido, glicogênio, celulose 2

3 Classificação quanto ao número de monômeros Monossacarídeos: glicose, frutose e galactose; Dissacarídeos: sacarose = glicose + frutose lactose = galactose + glicose maltose = glicose + glicose Classificação quanto ao número de monômeros Glicose Em solução, cerca de 2/3 das moléculas existem na forma beta e 1/3 na forma alfa. A estrutura conformacional dá uma idéia mais realística da forma da molécula. Formas Cíclicas da Glicose Reação de Ciclização Fórmula alfa Fórmula beta Fórmula de Fischer Fórmula de Haworth - O grupo aldeído em C-1 e o grupo hidroxila em C-5 reagem para formar uma ligação hemiacetal. - Carbono Anomérico. Estrutura conformacional Classificação em função do peso molecular Monossacarídeos: glicose, frutose, galactose Oligossacarídeos: sacarose, maltose, lactose : amido, celulose, glicogênio Monossacarídeos Principais características Menor e mais simples carboidrato Grupo funcional + cadeia de hidrocarboneto Anéis de 5 (furano) ou 6 carbono (pirano) Apresentam isomeria óptica * Os monossacarídeos comuns na natureza existem na forma D. 3

4 Isômeros do Glicealdeído Monossacarídeos Estrutura química Fórmula de Fischer As formas D e L são imagens especulares uma da outra. Glicose Frutose Dissacarídeos Ligação Glicosídica glicose frutose glicose (A) glicose (B) Sacarose Maltose Oligossacarídeo Conceito Polímeros com 2-10 unidades de monossacarídeos Ligados por ligações glicosídicas Polimerização de n monossacarídeos é liberado n-1 moléculas de água (condensação) As enzimas digestivas humanas maioria dos oligossacarídeos. não digerem a Apresentam monossacarídeos. de unidades de Diferem uns dos outros: número de unidades, tipo de ligação e no grau de ramificações. Armazenamento estável de energia. 4

5 Peptidoglicanas - parede celular bacteriana Amido Glicosaminoglicanas - matriz extracelular - líquido sinovial - humor vítreo HOCH2 OH HOCH2 O O 1 O 4 1 OH N H O C CH3 O N H C CH3 Quitina Fonte de reserva energética dos vegetais Matéria prima mais barata e abundante Formado: amilose e amilopectina, em proporção que varia com a espécie e grau de maturação (banana, milho) Amilose Cadeia linear Amido Unidades de α-d-glicopiranoses, unidas por ligações α -1,4 glicosídicas Contêm unidades de glicose Estrutura α-hélice, formada por pontes de hidrogênio Amilopectina Estrutura ramificada, Amido constituída por cadeias lineares de unidades de α-d-glicose unidas por ligações glicosídicasα-1,4 eα-1,6. Apresenta estrutura esférica (grânulo de amido). Expande na cocção. Amido: - Estrutura tridimensional - Amido - Curvatura das ligações glicosídicas - estrutura helicoidal Glicogênio Ocorre somente em animais Armazenado no fígado e músculo em pequenas concentrações Ligações do tipoα-d-1,4 eα-d-1,6 Hidrolisado a glicose, fonte imediata de energia (jejum, sono, trabalho) Fontes: fígado, leite fresco (5%) 5

6 Digestão de Carboidratos Celulose Substância orgânica abundante nos vegetais. Parede celular de vegetais superiores: celulose + lignina Não digerida, fibras dietéticas Cadeias lineares de D-glicopiranoses, com ligaçõesβ1, monossacarídeos Estabilizada por pontes de hidrogênio, insolúvel em água Boca alfa- amilase salivar ( ptialina ) A digestão dos carboidratos cessa temporariamente no estômago. Intestino delgado alfa- amilase pancreática. Intestino delgado Lactase; Isomaltase; Sacarase Pode-se viver no mundo uma vida magnífica quando se sabe trabalhar pelo que se ama e amar aquilo em que se trabalha. Tolstói 6

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