Objetivos
- Dê exemplos de monossacarídeos e polissacarídeos
- Descrever a função de monossacarídeos e polissacarídeos dentro de uma célula
As biomoléculas mais abundantes na terra são os carboidratos. Do ponto de vista químico, os carboidratos são principalmente uma combinação de carbono e água, e muitos deles têm a fórmula empírica (CH2O)n, onde n é o número de unidades repetidas., Esta visão representa estas moléculas simplesmente como cadeias de átomos de carbono” hidratadas “nas quais as moléculas de água se ligam a cada átomo de carbono, levando ao termo “carboidratos”. Embora todos os carboidratos contenham carbono, hidrogênio e oxigênio, há alguns que também contêm nitrogênio, fósforo e/ou enxofre. Os hidratos de carbono têm inúmeras funções diferentes. São abundantes nos ecossistemas terrestres, muitas das quais utilizamos como fontes alimentares. Estas moléculas também são partes vitais de estruturas macromoleculares que armazenam e transmitem informação genética (ou seja, DNA e RNA)., Eles são a base de polímeros biológicos que dão força para vários componentes estruturais dos organismos (por exemplo, celulose e quitina), e eles são a principal fonte de armazenamento de energia na forma de amido e glicogênio.monossacáridos: os doces
em bioquímica, os hidratos de carbono são muitas vezes chamados sacáridos, a partir do sakcharon grego, significando açúcar, embora nem todos os sacáridos sejam doces. Os hidratos de carbono mais simples são chamados monossacáridos, ou açúcares simples., São os módulos (monômeros) para a síntese de polímeros ou carboidratos complexos, como será discutido mais adiante nesta seção. Os monossacáridos são classificados com base no número de carbonos na molécula. Categorias gerais são identificados usando um prefixo que indica o número de carbonos e o sufixo –ose, o que indica que a sacarina, por exemplo, triose (três carbonos), tetrose (quatro carbonos), pentoses (cinco carbonos), e hexose (seis carbonos) (Figura 1). O D-glucose hexose é o monossacarídeo mais abundante na natureza., Outros monossacarídeos de hexose muito comuns e abundantes são a galactose, usada para fazer a lactose de açúcar dissacarídeo do leite, e a frutose de açúcar.
Figura 1. Os monossacarídeos são classificados com base na posição do grupo carbonilo e no número de carbonos na coluna vertebral.monossacáridos de quatro ou mais átomos de carbono são tipicamente mais estáveis quando adotam estruturas cíclicas, ou anéis., Estas estruturas de anel resultam de uma reação química entre grupos funcionais em extremidades opostas da cadeia de carbono flexível do açúcar, nomeadamente o grupo carbonilo e um grupo hidroxilo relativamente distante. A glicose, por exemplo, forma um anel de seis membros (Figura 2).
Figura 2. a) um monossacárido linear (glucose neste caso) forma uma estrutura cíclica. b) esta ilustração mostra uma representação mais realista da estrutura monossacárida cíclica., Note in these cyclic structural diagrams, the carbon atoms composing the ring are not explicitly shown.por que os monossacarídeos formam estruturas anelares?duas moléculas monossacáridas podem ligar-se quimicamente para formar um dissacárido. O nome dado à ligação covalente entre os dois monossacáridos é uma ligação glicosídica., Ligações glicosídicas forma entre os grupos hidroxila dos dois sacarina moléculas, é um exemplo de desidratação de síntese descrito na seção anterior deste capítulo:
Comum dissacarídeos são o grão de açúcar maltose, feito de duas moléculas de glicose; o açúcar do leite, a lactose, feita de um galactose e uma molécula de glicose; e a sacarose, açúcar de mesa, feita de glicose e uma molécula de frutose (Figura 3).
Figura 3. Os dissacáridos comuns incluem maltose, lactose e sacarose.,polissacáridos
polissacáridos
polissacáridos, também chamados glicanos, são grandes polímeros compostos por centenas de monómeros monossacáridos. Ao contrário dos mono e dissacarídeos, os polissacarídeos não são doces e, em geral, não são solúveis em água. Tal como os dissacarídeos, as unidades monoméricas de polissacarídeos estão ligadas entre si por ligações glicosídicas.os polissacáridos são muito diversos na sua estrutura., Três dos polissacáridos biologicamente mais importantes-amido, glicogénio e celulose—são todos compostos por unidades de glicose repetitivas, embora diferem na sua estrutura (Figura 4). A celulose consiste de uma cadeia linear de moléculas de glicose e é um componente estrutural comum das paredes celulares em plantas e outros organismos. O glicogénio e o amido são polímeros ramificados; o glicogénio é a molécula primária de armazenamento de energia em animais e bactérias, enquanto as plantas armazenam principalmente energia em amido., A orientação das ligações glicosídicas nestes três polímeros é também diferente e, como consequência, as macromoléculas lineares e ramificadas têm propriedades diferentes.as moléculas de glucose modificadas podem ser componentes fundamentais de outros polissacáridos estruturais. Exemplos destes tipos de polissacáridos estruturais são N-acetil-glucosamina (NAG) e ácido N-acetil-murâmico (NAM) encontrados em peptidoglicano de parede celular bacteriana. Polímeros de NAG formam chitina, que é encontrada em paredes celulares fúngicas e no exoesqueleto de insetos.,
Figura 4. Amido, glicogênio e celulose são três dos polissacáridos mais importantes. Na linha superior, hexágonos representam moléculas individuais de glicose. Os micrografos (linha inferior) mostram grânulos de amido de trigo manchados com iodo (esquerda), grânulos de glicogênio (G) dentro da célula de um cianobacterium (meio), e fibras de celulose bacteriana (direita)., (crédito “iodo grânulos”: modificação de trabalho por Kiselov Yuri; crédito “grânulos de glicogênio”: modificação de trabalho por Stöckel J, Elvitigala TR, de Liberton M, Pakrasi HB; crédito “celulose”: modificação de trabalho pela Sociedade Americana de Microbiologia)
Pensar sobre Isso
- o Que são biologicamente mais importantes polissacarídeos e por que eles são importantes?
conceitos-chave e resumo
- hidratos de carbono, as biomoléculas mais abundantes na terra, são amplamente utilizados pelos organismos para fins estruturais e de armazenamento de energia.,os hidratos de carbono incluem moléculas individuais de açúcar (monossacáridos), bem como duas ou mais moléculas quimicamente ligadas por ligações glicosídicas. Os monossacáridos são classificados com base no número de carbonos a molécula como trioses (3 C), tetroses (4 C), pentoses (5 C) e hexoses (6 C). Eles são os blocos de construção para a síntese de polímeros ou hidratos de carbono complexos.dissacáridos como a sacarose, a lactose e a maltose são moléculas compostas por dois monossacáridos ligados por uma ligação glicosídica.,os polissacáridos, ou glicanos, são polímeros compostos por centenas de monómeros monossacáridos ligados entre si por ligações glicosídicas. Os polímeros de armazenamento de energia amido e glicogênio são exemplos de polissacáridos e são todos compostos de cadeias ramificadas de moléculas de glicose.a celulose polissacárida é um componente estrutural comum das paredes celulares dos organismos. Outros polissacáridos estruturais, tais como N-acetil glucosamina (NAG) e ácido N-acetil murâmico (NAM), incorporam moléculas de glicose modificadas e são usados na construção de peptidoglicano ou quitina.,
escolha múltipla
Por definição, os hidratos de carbono contêm quais os elementos?
- o carbono e o hidrogénio
- de carbono, hidrogênio e nitrogênio
- de carbono, hidrogênio e oxigênio
- de carbono e de oxigênio
Matching
Match each polysaccharide with its description.
| ___chitin | A. energy storage polymer in plants |
| ___glycogen | B., polímero estrutural encontrado em plantas |
| ___amido | C. polímero estrutural encontrado nas paredes celulares de fungos e no exoesqueleto de alguns animais |
| ___celulose | D. de armazenamento de energia de polímeros encontrados em células de animais e bactérias |
pense nisso
- O que são monossacáridos, dissacáridos e polissacáridos?a figura mostra as fórmulas estruturais da glicose, galactose e frutose.
- Círculo grupos funcionais que classificam os açúcares de uma aldose ou um ketose, e identificar cada açúcar como um ou o outro.,a fórmula química destes compostos é a mesma, embora a fórmula estrutural seja diferente. Como se chamam esses compostos?são apresentados diagramas estruturais para as formas linear e cíclica de um monossacárido.
- Qual é a fórmula molecular para este monossacárido? (Contar os átomos C, H e O em cada um para confirmar que estas duas moléculas têm a mesma fórmula, e relatar esta fórmula.,)
- Identify which hydroxyl group in the linear structure undergoes the ring-forming reaction with the carbonyl group.
- o termo “dextrose” é frequentemente utilizado em contextos médicos quando se refere ao isómero biologicamente relevante da glucose monossacárida. Explique a lógica deste nome alternativo.
- Círculo grupos funcionais que classificam os açúcares de uma aldose ou um ketose, e identificar cada açúcar como um ou o outro.,a fórmula química destes compostos é a mesma, embora a fórmula estrutural seja diferente. Como se chamam esses compostos?são apresentados diagramas estruturais para as formas linear e cíclica de um monossacárido.
