UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA Profª Nereide Stela Santos Magalhães Recife, 2004 http://www2.ee.ufpe.br/codec/gslc/nereide.html
Algodão: fibras de celulose.
DEFINIÇÃO São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que, por hidrólise, liberam esses compostos. FÓRMULA GERAL: [C n (H 2 O) n ] Pode conter N, P, ou S na estrutura química.
FUNÇÃO Nutrição Humana e Animal Energia Elementos Estruturais Elementos de Proteção Lubrificantes das Articulações Moléculas Sinalizadoras Constituintes de Glicolipídeos e Glicoproteínas Constituintes dos ácidos nucléicos (ribose e desoxiribose)
INTRODUÇÃO Biomoléculas (Carboidratos, Glicídeos Sacarídeos) ou Plantas e Algas (Fotossíntese 100 bi ton/ano CO 2 e H 2 O em celulose e outros produtos vegetais) FOTOSSÍNTESE clorofila 6 CO 2 + 6 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 luz
Número de UNIDADES MONOMÉRICAS (Resíduos): MONOSSACARÍDEOS DISSACARÍDEOS OLIGOSSACARÍDEOS POLISSACARÍDEOS 1 resíduo 2 resíduos 3 a 20 resíduos > 20 resíduos
Número de UNIDADES MONOMÉRICAS (RESÍDUOS): MONOSSACARÍDEOS, OSES OU AÇÚCARES SIMPLES São as unidades monoméricas básicas. Consistem de uma única unidade de poliidroxialdeído ou poliidroxicetona. FÓRMULA GERAL: [C n (H 2 O) n ] onde n 3 R C = O R = H a ld os e C=O R = C H (H -C -O H ) 2 O H c e to s e n (H-C-OH)4 C H 2 O H H Ex: Glicose (n=6) CH 2 OH
Características: Sólidos Incolores Cristalinos Solúveis em Água (insolúveis em solventes apolares) Sabor Doce (maioria) Redutores Quanto as Famílias: ALDOSES CETOSES
. Classificação Quanto ao Número de Carbono No. Carbonos Aldoses Cetoses 3 aldotrioses cetotrioses 4 aldotetroses cetotetroses 5 aldopentoses cetopentoses 6 aldohexoses cetohexoses 7 aldoheptoses cetoheptoses
Trioses 3 carbonos Gliceraldeído Aldose Diidroxiacetona Cetose Tetroses 4 carbonos Eritrose, treose Aldose Eritrulose Cetose Pentoses 5 carbonos Ribose, arabinose, xilose, lixose Aldose Ribulose, xilulose Cetose Hexoses 6 carbonos Alose, altrose, glicose, manose, gulose idose, galactose, talose Aldose Heptoses 7 carbonos sedoheptulose Psicose, frutose, sorbose, tagatose Cetose
. CONFIGURAÇÕES ESTRUTURA DAS ALDOSES - série D
ALDOSES Lehninger, 2000
. CONFIGURAÇÕES ESTRUTURA DAS CETOSES - série D
CETOSES Lehninger, 2000
Trioses Lehninger, 2000
Trioses Lehninger, 2000
Trioses Lehninger, 2000
Pentoses Lehninger, 2000
Hexoses Lehninger, 2000
Assimetria dos Carboidratos: Isomeria Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
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Lehninger, 2000
Reações dos Carboidratos Lehninger, 2000
O grupo aldeídico ou cetona reage com um grupo álcool no mesmo açúcar formando um anel hemiacetal ou hemicetal, resultando na criação de um Carbono Anomérico na posição: C 1 de uma Aldose C 2 de uma Cetose
Configurações α - OH do C anomérico abaixo do plano β - OH do C anomérico acima do plano Anel furanose
Configurações α - OH do C anomérico abaixo do plano β - OH do C anomérico acima do plano Anel piranose
Lehninger, 2000
Conformações em Cadeira de Piranoses Lehninger, 2000
CONFORMAÇÕES CADEIRA BARCO e e a a a e a e O a e e a e a a e a e a e a = axial ( paralelo ao plano) e = equatorial (perpendicular ao plano)
Lehninger, 2000
Moléculas quirais têm atividade óptica, isto é, giram o plano da luz polarizada. Isômeros ou Estereoisômeros : Apresentam a mesma fórmula química, mas diferem na posição da hidroxila (OH) em 01 ou mais C assimétricos. N o. Isômeros = 2 n onde n = número de centros quirais (assimétricos) Ex: Gliceraldeído tem 2 1 = 2 isômeros Aldohexoses tem 2 4 = 16 isômeros
Isômeros: Epímeros Epímeros: são isômeros que diferem na posição de apenas uma hidroxila. Lehninger, 2000
Enanciômeros Isômeros que são imagens especular um do outro. Os dois membros do par são designados isômeros D e L. Fórmulas: Projeção de Fischer Espelho Fórmulas: Perspectiva
Diastereosômeros São isômeros não sobreponíveis que diferem na posição da OH em dois ou mais carbonos assimétricos 1 1 D-Eritrose 2 3 2 3 D-Treose 4 4
Reações de Carboidratos: Monossacarídeos Fosforilação Aminação Metilação Sulfonação Oxidação
1. OXIDAÇÃO Lehninger, 2000 C 1 C 6 C 1 e C 6 : Ácido aldônico : Ácido urônico : Ácido aldárico
Açúcares Redutores Açúcares redutores: apresentam uma carbonila livre em potencial que sofre oxidação a ácido ou éster, reduzindo íons de Cu 2+ (cúprico) para Cu + (cuproso). Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Oxidação Enzimática da Glicose Lehninger, 2000
2. REDUÇÃO CHO H-C-O H HO-C-H H-C-O H H-C-O H CH 2 OH glicose N a B H 4 CH 2 OH H-C-O H HO -C-H H-C-O H H-C-O H CH 2 OH glic itol
3. ESTERIFICAÇÃO/FOSFORILAÇÃO Lehninger, 2000
4. AMINAÇÃO Lehninger, 2000
AMINO AÇUCARES Exemplos: Quitina, Glicoproteínas e Glicosaminoglicanos CH 2 OH HO O OH OH H NH 2 galactosamina CH 2 OH H HO O OH OH NH 2 glicosamina COOH CH 2 OH O O OH O HO OH HNCOCH 3 ác. hialurônico COOH S OCH 2 O O OH O S O O S HN S heparina Ácido Hialurônico (lubrificante) Heparina (anticoagulante)
DESOXI-AÇÚCARES Desoxirribose (DNA) L-raminose, L-fucose (polissacarídeos e glicoproteínas) HOH 2 C O H H H H OH OH H 2-deoxiribose H HO CH3 H H OH O H OH H L-ramnose OH H O H H CH 3 HO HO OH OH H α L-fucose
Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Obs: Os oligo e polissacarídeos não têm a fórmula empírica C n (H 2 O) n porque é eliminada água durante a formação do polímero.
Dissacarídeos Redutores Lehninger, 2000
Dissacarídeos Lehninger, 2000
Açúcares redutores Apresentam a hidroxila do carbono anomérico livre Maltose Lactose
Açúcares não redutores Não apresentam a hidroxila do carbono anomérico livre (OH participa da ligação glicosídica) Sacarose Trealose
Lehninger, 2000
Polímeros com mais de 20 Oses unidas por ligações glicosídicas CH 2 OH O CH 2 OH O CH 2 OH O OH OH O OH OH O OH HO O CH 2 O CH 2 OH O AMIDO 2 tipos de polímeros: amilose e amilopectina polissacarídeo de reserva Glcα1-4 e α1-6 Glc HO OH OH O OH OH CH 2 OH O OH O CH 2 OH O OH O CH 2 OH O OH O CH 2 OH O OH CELULOSE homopolissacarídeo linear de glicose OH OH OH OH Glcβ 1-4 Glc CH 2 OH CH CH 2 OH 2 OH CH O 2 OH O O O OH O OH O OH O OH NHCOCH 3 NHCOCH 3 NHCOCH 3 NHCOCH3 QUITINA componente estrutural do exoesqueleto de invertebrados esta presente também na parede celular de muitas algas NAGβ 1-4NAG
Amido e Glicogênio Lehninger, 2000
Amido Lehninger, 2000
Glicogênio Lehninger, 2000
Amido: Polissacarídeo Ramificado de Glicose Açúcar redutor: porção terminal redutora Lehninger, 2000
Polissacarídeos: Amido e Glicogênio Cadeia ramificada: Ligações α -1,6 (ponto de ramificação) Lehninger, 2000
Amido: Amilose e amilopectina Lehninger, 2000
Amilose: estrutura em hélice Lehninger, 2000
Complexo Amido-Iodo Leningher, 2000
Lehninger, 2000
Glicogênio: Polissacarídeo Ramificado de Glicose Grânulos de glicogênio em hepatócitos. Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Celulose Lehninger, 2000
Celulose Lehninger, 2000
Celulose Lehninger, 2000
Quitina Homopolímero de unidades de N-acetil-D-glicosamina unidos por ligações β-1,4. Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Peptideoglicanos Lehninger, 2000
Glicosaminoglicanos Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Glicoconjugados: Proteoglicanos, glicoproteínas e glicolipídeos Proteoglicanos: macromoléculas da superfície celular ou da matriz extracelular ligadas a uma proteína de membrana. Tecido conectivo (cartilagens). Glicoproteínas: um ou mais oligossacarídeo ligado covalentemente a uma proteína. Membrana plasmática (superfície externa), matriz extracelular, sangue, complexo de Golgi, grânulos secretores e lisossomas. Glicolipídeos: lipídeos de membrana ligados a oligossacarídeos para reconhecimento celular.
Glicoconjugados: Proteoglicanos, glicoproteínas e glicolipídeos Lehninger, 2000
Proteoglicanos Lehninger, 2000
Proteoglicanos Lehninger, 2000
Proteoglicanos: Interações entre células e matriz extracelular Lehninger, 2000
Glicoproteínas Lehninger, 2000
Lipopolissacarídeos Membrana externa de Salmonellatyphimurium Lehninger, 2000
Lehninger, 2000
Lectinas: proteínas de membrana que reconhecem carboidratos Lehninger, 2000
Oligossacarídeos: reconhecimento e adesão na superfície de células Lehninger, 2000