Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/Bioquímica Assunto: Glicideos Página Glicícios 01 - Conceitos Gerais: 1.1.Nomes: sacarídeos(do grego sakharon, açúcar), carboidratos, glicídios, oses, hidratos de carbono ou açúcares 1.2.Definições:, quimicamente: poli-hidróxi-cetonas (cetoses) ou poli-hidróxi-aldeídos (aldoses), ou seja, compostos orgânicos com, pelo menos três carbonos onde todos os carbonos possuem uma hidroxila, com exceção de um, que possui a carbonila primária (grupamento aldeídico) ou a carbonila secundária (grupamento cetônico). 1.3.Fórmula empírica Cn(H2O)m (os monossacarídeos, onde n = m) OBS:Alguns carboidratos possuem (nitrogênio, fósforo ou enxofre) 1.4.síntese. fotossintéticos : água, o CO2 e a energia luminosa A conversão da energia luminosa em energia química faz com que funcionem como combustível celular, liberando uma grande quantidade de energia térmica quando quebrada as ligações dos carbonos de suas moléculas, liberando, também, a água e o CO2 que lá se encontravam ligados. :1 02 - Ciclo dos carboidratos: Vegetais →auto-produção de carboidratos. Animais → precisam alimentar-se de células vegetais (ou de animais herbívoros) para obter glicose e O2 para produzir energia para suas reações metabólicas. Os animais não são capazes de sintetizar carboidratos a partir de substratos simples não energéticos, precisando obtê-los através da alimentação, produzindo CO2 (excretado para a atmosfera), água e energia (utilizados nas reações intracelulares). 2.1.Processos que ocorrem nos animais: Neoglicogênese: síntese de glicose a partir de precursores não glicídicos. Glicogênese : síntese endógena (dentro da molécula) de glicose que ocorre no fígado e músculos. Esses processos, entretanto, só são possíveis a partir de substratos metabolismo glicídico, o que obriga a obtenção de carboidratos pela alimentação, fato que torna os animais dependentes dos vegetais em termos de obtenção de energia. A energia térmica contida na molécula de glicose é liberada nas mitocôndrias e, por fim, convertida em ligações altamente energéticas de fosfato na molécula de ATP (adenosina tri-fosfato) durante o processo de respiração celular (fosforilação oxidativa). As duas primeiras provenientes de um prévio ligações liberam alta energia (± 10 Kcal) quando quebradas, ao contrário da primeira que possui baixa energia de ligação em relação às primeiras (± 6 Kcal). Note que o ATP corresponde, então, a um verdadeiro armazém da energia solar que foi conservada durante todo esse fantástico processo biológico. Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/Bioquímica Assunto: Glicideos Página 03 - Classificação dos glicídios 3.2.Dissacarídeos : Os carboidratos podem ser classificados da seguinte maneira: - Oses (monossacarídeos): aldoses ou cetoses. Holosídios - Osídios Oligossacarídeos :2 Dissacarídeos trissacarídeos (até n 10) Polissacarídeos Heterosídios 3.1 - Monossacarídeos glicídios mais simples, também chamados de oses, são os carboidratos que não sofrem hidrólise fórmula geral (cH2O). O valor de n pode variar de 3 a 7, De acordo com o número de átomos de carbono são chamados de trioses, tetroses, pentoses, hexoses e heptoses. Aldoses são monossacarídeos que apresentam o grupo aldeído, enquanto que as cetoses apresentam o grupo cetona. Destes, os mais importantes são as Pentoses e as Hexoses. As pentoses (Ribose, Arabinose, Xilose etc) As hexoses (Glicose, Galactose, Manose, Frutose etc) Exemplos: - a frutose é uma ceto-hexose: monossacarídeo com 6 átomos de carbono e um grupo cetona (C6H12O6). - a glicose é uma Aldo-hexose: monossacarídeo com 6 átomos de carbono e um grupo aldeído (C6H12O6). São carboidratos ditos Glicosídeos, pois são formados a partir da ligação de 2 monossacarídeos através de ligações especiais denominadas "Ligações Glicosídicas" . Os osídios são carboidratos que sofrem hidrólise. Dividem-se em holosídios e heterosídios. Os holosídios sofrem hidrólise produzindo apenas monossacarídeos. O tipo de ligação glicosídica é definido pelos carbonos envolvidos e pelas configurações de suas hidroxilas. A reação de formação de um dissacarídeo é uma síntese por desidratação: um dos monossacarídeos perde um hidrogênio (- H) e o outro perde uma hidroxila (-OH); os dois monossacarídeos se unem e o hidrogênio e a hidroxila liberados formam uma molécula de água. Exemplos: sacarose - o açúcar de cana - é um dissacarídeo formado pela união de uma molécula de glicose e urna de frutose. lactose - o açúcar do leite -, constituído por uma glicose ligada a uma galactose. Exemplo: C12H22O11 + H2O Sacarose HCl C6H12O6 + C6H12O6 Glicose Frutose Os heterosídios hidrolisam-se produzindo monossacarídeos e outros compostos. Exemplo: C20H27O11N + 2 H2O Amidalina HCl C6H12O6 + HCN + C7H6O Glicose Os holosídios se dividem em: - oligossacarídeos: na hidrólise, produzem de duas a dez moléculas de monossacarídeos. Aldeído benzóico Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/Bioquímica Assunto: Glicideos Página 3 Exemplos: sacarose + H2O (dissacarídeo) + H + lactose + H2O (dissacarídeo) H maltose + H2O (dissacarídeo) H + glicose + frutose glicose + galactose macromoléculas formadas por milhares de unidades monossacarídicas ligadas entre si por ligações glicosídicas. Os polissacarídeos mais importantes são os formados pela polimerização da glicose, em número de 3: São os carboidratos complexos, O Amido: É o polissacarídeo de reserva da célula vegetal Formado por moléculas de glicose ligadas entre si através de numerosas ligações a (1,4) e poucas ligações a (1,6), ou "pontos de ramificação" da cadeia Sua molécula é muito linear, e forma hélice em solução aquosa. 2. . A Celulose: É o carboidrato mais abundante na natureza Possui função estrutural na célula vegetal, como um componente importante da parede celular Semelhante ao amido e ao glicogênio em composição, a celulose também é um polímero de glicose, mas formada por ligações tipo b (1,4). Este tipo de ligação glicosídica confere á molécula uma estrutura espacial muito linear, que forma fibras insolúveis em água e não digeríveis pelo ser humano. 04 - funções: glicose + glicose 3.3.Polissacarídeos: 1. :3 O Glicogênio: É o polissacarídeo de reserva da célula animal Muito semelhante ao amido, possui um número bem maior de ligações a (1,6), o que confere um alto grau de ramificação à sua molécula Os vários pontos de ramificação constituem um importante impedimento à formação de uma estrutura em hélice Fonte de energia Reserva de energia Estrutural Matéria prima para a biossíntese de outras biomoléculas Os Glícidios têm função estrutural (construtora ou plástica) e armazenamento energético nos animais, sob a forma de glicogênio, e principalmente nos vegetais, sob a forma de polissacarídeos. Também tem função anticoagulante (heparina), lubrificante, estrutural (quitina) e antigênica (ativa o sistema imunológico, por exemplo, a alergia causada por crustáceos). 05 - Principais Glicídios 5.1.GLICOSE – C6H12O6 Aldo-hexose encontrada em alguns frutos sob a forma dextrogira (dextroses). Pode ser obtida pela hidrólise ácida do amido e é utilizada na fabricação de doces. 5.2.FRUTOSE – C6H12O6 Ceto-hexose encontrada no mel e em vários frutos. Pode ser obtida pela hidrólise ácida a quente da insulina (um polissacarídeo). Autor: Carlos Disciplina/matéria: química/Bioquímica Assunto: Glicideos Página 5.3.SACAROSE – C12H22O11 Dissacarídeo formado por glicose e frutose, encontrado na canade-açúcar. É um açúcar não redutor utilizado na alimentação e na fabricação do álcool etílico (processo fermentativo). 5.4.AMIDO – (C6H10O5)n Polissacarídeo muito comum como carboidrato de reserva nutritiva dos vegetais. É um polímero natural constituído por unidade de Dglicose. Em presença de iodo, adquire uma cor azul característica. Ale de ser utilizado como alimento, o amido apresenta também muitas aplicações industriais. 5.5.CELULOSE – (C6H10O5)n Polissacarídeo muito abundante nos vegetais, formado por unidades de D-glicose e constituindo um polímero fibroso e rígido, ideal como material da parede celular das plantas. É o principal componente da madeira e, conseqüentemente, do papel. Apresenta derivados muito utilizados pela indústria, como os nitratos de celulose (explosivos) e os acetatos de celulose (filmes). A celulose não é digerível pelo ser humano. EXERCÍCIOS 01. Invertem-se 0,12g de sacarose. Que peso se obterá de açúcar invertido? Sabendo-se que 0,0526g de glicose conduzem a 10mL de licor de Fehling, solução A; que volume de solução A será reduzido pelo açúcar invertido? 02. A fermentação da glicose produziu CO2 suficiente para formar com uma solução de hidróxido de bário um precipitado de 500g. Qual é o peso de glicose que entrou na reação? 03. Que massa de álcool pode sr obtido pela fermentação de 1 Kg de glicose? Que volume de CO2 se forma na reação? :4 04. Determine a composição centesimal do amido (C6H10O5)n. Dados: C = 12, H = 1 e O = 16. 05. Produz-se a fermentação alcoólica de 800g de água e 100g de glicose. Determine a proporção em massa, da água e do álcool na mistura final. 06. Calcule a massa de ácido acético obtida pela fermentação completa de 1000g de etanol. 07. Uma amostra de 10 mL de vinagre foi neutralizado com a utilização de 12 mL de solução de hidróxido de sódio de concentração 40g/L. Calcule a massa de ácido acético em 1 litro de vinagre. 08. 45 mL de solução de glicose reduziram 20 mL de licor de Fehling, cujo título corresponde a 5g de glicose por litro. Calcule a massa de glicose que há nos 45 mL de solução? 09. A obtenção de etanol, a partir de sacarose por fermentação, pode ser representada pela equação: C12H22O11 + H2O → 4 C2H5OH + 4 CO2 Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em Kg) de açúcar necessário para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encer um tangue de automóvel. Densidad4 do etanol = 0,8 g/mL Massa molar da sacarose = 342 g/mol Massa molar do etanol = 46 g/mol Gabarito 24 mL 111,67g 511,11 g 44,44% C; 6,17% H; 49,38% 6% álcool; 94% água 1304,35 g 72g 0,1g 74,3 Kg