Carboidratos

Professora: Andra Lopes Ano 2014

Universidade Federal do Rio Grande FURG Escola de Qumica e Alimentos EQA

Curso de Engenharia de Alimentos Disciplina de Bioqumica de Alimentos

Introduo a Carboidratos

Monossacardeos

Ciclizao

Reaes

Ligao glicosdica

Acares redutores e no-redutores

Oligossacardeos e polissacardeos (sacarose, celulose, amido, glicognio)

Tpicos do assunto

Eu no como acar

Ser que verdade?

Por que no nos alimentamos de grama, to disponvel?

Introduo a carboidratos

Amido e celulose (polmeros de glicose): mais da metade do C orgnico do planeta

Fotossntese:

6CO2+12H2O+luzC6H12O6+6O2+6 H2O

Glicose

Glicose Amido (reserva nos vegetais)

Glicose Celulose (paredes celulares nos vegetais)

Importncia do captulo: ocorrncia de carboidratos

Carboidratos ou hidratos de carbono

Compostos com frmula Cn(H2O) n (mas s monossacardeos obedecem)

Carboidratos so poliidroxialdedos (aldoses) ou poliidroxicetonas (cetoses) ou substncias que hidrolisadas geram estes.

Definio de carboidratos

So Aldoses ou cetoses: Quanto ao grupo funcional

Triose, tetrose, pentose, hexose: Quanto ao nmero de C:

Ex.: Ver figura ao lado

D (importncia biolgica) e L : ismeros pticos

Depende da posio do -OH do C quiral de maior nmero

D: OH direita do C quiral maior

L: OH esquerda do C quiral maior

Mais abundantes aldohexoses.

numerao dos C

A esta representao da estrutura de um monossacardeo chamamos Frmula de Projeo de Fischer

O que o carbono anomrico?

O carnobo anomrico aquele carbono que passa a ser quiral ou assimtrico (faz 4 ligaes diferentes) depois de ocorrer a ciclizao da molcula

"O tomo de carbono da carbonila ou hemiacetal chamado de carbono anomrico" (Lehninger, 3 ed., pg. 228)

Nas aldoses, o anomrico ser o carbono 1 pois o carbono do grupo aldeido encontra se na ponta da estrutura linear da molcula, e nas cetoses corresponde ao carbono 2 pois o carbono do grupo cetona no est nas pontas da estrutura linear

Grupo carbonila

Como saber se ou ?

Para saber se alfa ou beta, devemos

olhar a posio da

hidroxila formada

aps a ciclizao

A Reao de Ciclizao

Em soluo aquosa, poucas aldoses e cetoses continuam na forma linear. Assim ocorre a ciclizao dessas molculas

Ocorre uma reao entre os grupos alcolicos e a carbonila dos aldedos ou cetonas, assim formam os hemiacetais (a partir de aldoses) e hemicetais (a partir de cetonas)

LCOOL + ALDEDO ------ HEMIACETAL LCOOL + CETONA ------ HEMICETAL

Converso da forma em cadeia aberta (projeo de Fischer) da molcula de glicose na forma cclica (projeo de Haworth) o grupo hidroxila do carbono 5 reage com o grupo aldedo, formando um hemiacetal cclico, que pode existir como dois ismeros, e . Fonte: Marzzoco

Projeo de Haworth

Pirano e Furano As formas cclicas so de pirano e furano Exemplo: Caso uma molcula tenha mais de 5 tomos de carbono, ela poder ser um pirano ou um furano, pois os outros carbonos que sobrarem sero cadeias laterais!

Como os monossacardeos reagem?

Ligao Glicosdica

uma reao de condensao

Reaes de oxidorreduo Acares como a glicose podem ser oxidados por Agentes Oxidantes

relativamente suaves: Fe+ e Cu+

O carbono do grupo carbonila oxidado e vira uma carboxila

O carbono anomrico da Glicose no pode ser oxidado na forma de anel, mas como est em equilibrio com a forma linear, h como oxida lo com o on cuproso

Veja s! Aqui est ele! O carbono anomrico!

Ve Veja s! Carbonila virando carboxila!

Veja s!! REDUZIU!!

glicose e frutose so acares redutores por possurem grupo carbonlico e cetnico livres, capazes de se oxidarem na presena de agentes oxidantes em solues alcalinas.

Se o carbono 1 (carbono do grupo aldedo ou carbono anomrico) estiver livre para ser oxidado: acar redutor

O grupo aldedo oxidado carboxila

Carbono do grupo comprometido em ligao glicosdica: acar no redutor.

Acares redutores

O mesmo vale para dissacardeos!

Exemplos:

Maltose: Redutor * C1 com OH livre

Sacarose: No redutor * ligao glicosdica entre os carbonos anomricos de cada acar (C1 e C2)

Lactose: Redutor

* c1 da glicose com OH

Livre

Glicose: Redutor

* c1 da glicose com OH

Livre

Acar invertido Propriedades do acar na forma redutora so

diferentes das do acar na forma no redutora (utilizao)

Hidrlise da sacarose pela enzima frutofuranase, que rompe a sacarose liberando uma glicose e uma frutose.

O acar no redutor passa a redutor.

A inverso da sacarose pode ser obtida por efeito qumico (uso de cidos)

So formados por alguns resduos de monossacardeos unidos por ligaes glicosdicas.

Mais comuns so dissacardeos

Ex.: Sacarose (glicose+frutose unidas por lig. 12 no redutora

Lactose (galactose + glicose unidas por lig. 1 4

Oligossacardeos

Fig. 6.3 Estrutura dos dois dissacardios mais comuns.

Intolerncia lactose: ausncia da enzima lactase, a lactose hidrolisada pelas lactases das bactrias do intestino, gerando gases.

Ou Glicanas

Centenas ou milhares de resduos de monossacardeos

Cadeias lineares ou ramificadas

Alguns polissacardios:

Celulose

Amido

Glicognio

Polissacardeos

A mudana na ligao glicosdica compromete a conformao da

molcula! Amido possui conformao em hlice, j a celulose possui conformao distendida e empilhada, MESMO

SENDO ISMEROS! Qual o segredo? H mudana na ligao glicosdica! Confira:

Polmero linear de glicose unida por lig. 14

Ocorre em vegetais: rvores, plantas, grama

Celulose

Por que os humanos no se alimentam de grama? Celulase a enzima que quebra ligaes . Bactrias tem celulase Animais possuem celulase? Como os cupins degradam madeira? Como gado se alimenta de grama?

Amido: carboidrato mais abundante na dieta, reserva em vegetais em grnulos no citosol

20% amilose + 80% amilopectina

Amilose: glicose em cadeia linear unidas por lig. 1 4

Amilopectina: glicose em cadeia linear semelhante amilose, porm tem ramificaes formadas por lig. 1 6

Amido

1 6

1 4

Conseguimos digerir porque conseguimos quebrar ligaes (amilases quebram 1 4 ) entre glicoses no amido. enzimas desramificadoras quebram 1 6

Principal polissacardeo de reserva em clulas de animais.

Cadeias ramificadas de glicose 14 (linear) e 16 nas ramificaes;

Glicognio