Bioquímica: carboidratos

Carboidratos

“Representam a maior parte da ingestão calórica do homem, da maioria dos animais e também de muitos microorganismos.”

O amido e o glicogênio servem como depósitos temporários de glicose. Polímeros insolúveis de carboidratos atuam como elementos estruturais e de sustentação nas paredes celulares de plantas e bactérias e, também, no tecido conjuntivo e no revestimento celular dos animais. Outros lubrificam as juntas esqueléticas; Provêm adesão entre as células e conferem especificidade biológica à superfície das células animais.

Classes de Carboidratos:

a) Monossacarídeos à São compostos sólidos, sem cor, cristalinos e livremente solúveis em água, porém insolúveis em solventes não polares. A maior parte destes tem sabor doce.

É uma cadeia ramificada de átomos de carbonos unidos entre si por ligações covalentes simples. Os mais comuns:

# Triose: 3 Carbonos à Gliceraldeído (aldose) / Diidroxiacetona (cetona)

# Pentose: 5 Carbonos à Ácidos Nucléicos: DNA e RNA

è Furanosídicas = forma cíclica dos açucares de 5 átomos

# Hexose: 6 Carbonos à D-Glicose e D-Frutose: Os mais abundantes na natureza.

è Piranoses = forma cíclica dos açucares de 6 átomos no anel.

OBS: A maioria dos açucares são aldoses porque têm na sua estrutura o aldeído (isto pode ser importante na formação da cadeia).

Os monossacarídeos reduzem rapidamente ou podem ser oxidados por agentes oxidantes.

# Açúcares Redutores = Açúcares capazes de reduzir os íons férrico e cúprico.

b) Dissacarídeos à São 2 monossacarídeos unidos entre si covalentemente em uma ligação O. glicosídica (ligação covalente forte).

As ligações glicosídicas são facilmente hidrolisadas por ácido, mas resistem a clivagem por base. Para cada ligação é necessário uma enzima específica:

# Maltose = Glicose + Glicose à α ( 1 à 4)

# Celobiose = Glicose + Glicose à α ( 1 à 4)

# Trealose = Glicose + Glicose à α ( 1 à 4) è principal constituinte da hemolinfa; fluído circulante dos insetos.

# Lactose = Galactose + Glicose à β ( 1 à 4) è enzima muito ativa em crianças; Quando não é hidrolisada, acumula-se no trato intestinal, causando diarréia aquosa, fluxo intestinal e cólicas abdominais: Intolerância a lactose.

# Sacarose = Glicose + Frutose à α ( 1 à 4) è dissacarídeo mais doce; É um açúcar não redutor, o mais produzido nas plantas pela fotossíntese. Acredita-se que sua vantagem é poder transportar açúcar para diversas partes das plantas sem sofrer ataque oxidativo ou hidrolítico.

c) Polissacarídeos à Também chamado de Glicano, diferem entre si na natureza de suas unidades monossacarídicas recorrentes; no comprimento de sua cadeia; no grau de sua ramificação e no tipo de ligação que as une.

# Homopolissacarídeo = um tipo de unidade monomérica; Têm função de reserva; Servem como forma de armazenamento do polissacarídeo empregados como combustível pela célula.

Ex: Amido; Glicogênio; Celulose e Quitina

# Heteropolissacarídeo = duas ou mais unidades monoméricas; Fornece suporte extracelular nos organismos de todos os reinos naturais; É responsável pela resistência e flexibilidade das cartilagens e tendões – polissacarídeo extracelular. EX: Ácido hialurônico.

Amido e Glicogênio: No interior celular formam grandes agregados ou grânulos altamente hidratados porque têm muitos grupos hidroxilados expostos e capazes de formarem pontes de hidrogênio com a água.

# Amilase à cadeias longas e não ramificadas de D-glicose conectadas por ligações α ( 1à4)

# Amilopectina à cadeia longa de glicose com pontos de ramificações na cadeia linear; Ligações: α ( 1 à 4) e α ( 1 à 6)

Glicogênio à É constituído por resíduos de D-glicose; Nele as ramificações são mais numerosas e a molécula é mais compacta que a amilopectina. Está presente no fígado e músculo esquelético.

Os Grânulos hepáticos de glicogênio contêm, de maneira firmemente ligada, enzimas responsáveis pela síntese e degradação do mesmo.

Nas células animas é insolúvel, e é degradado pela fosforilase do glicogênio, uma enzima que o quebra em suas extremidades não redutoras.

Celulose à Substância fibrosa, resistente e insolúvel na água. É encontrada na parede celular de células vegetais e em todas as partes lenhosas do mesmo. É o polissacarídeo extracelular mais abundante de todas as biomoléculas.

É um homopolissacarídeo linear não ramificado, de ligação β (1 à 4); Assumem uma conformação alongada, e agregam-se um ao lado do outro formando fibrilas insolúveis, devido a formação de pontes de hidrogênio entre os monossacarídeos; um oxigênio com dois hidrogênios das hidroxilas.

Função: proteção e suporte mecânico.

Glicoproteínas à Proteínas que contém monossacarídeos ou oligossacarídeos ligados covalentemente; São quase todas as proteínas da superfície externa das células animais e as que são secretadas para o exterior.

Proteínas Anticongelantes à Diminuem o ponto de congelamento da água para inibir a formação dos cristais de gelo.

Glicocálix à Contém oligossacarídeos específicos de glicoproteínas e também glicolipídeos.

Glicoforina à Membrana do eritrócito.

Fibronectina à Promove adesão entre células de um mesmo tecido.

Proteoglicanas à Substância gelatinosa que preenche os espaços entre as células da maioria dos tecidos. Também estão presentes na cartilagem, tendões, pele e líquido sinovial lubrificante.

Mucopolissacarídeos Ácidos à Consistem de dois tipos de monossacarídeos em seqüência alternada; Possuem propriedades viscosas e lubrificantes presentes nas secreções mucosas.

EX: Hialuronidase

Enzima do espermatozóide e de bactérias patogênicas que degradam o ácido hialurônico presente na matriz extracelular dos tendões e cartilagem, facilitando as infecções.

OBS: A celulose: ligação de glicose β (1 à4 ) = A celulose não nos serve como fonte de energia porque nós (animais vertebrados) não conseguimos quebrar ligação β ( 1 à 4), então está só vai servir para absorção de fibras.