Carboidratos
Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na face da Terra. Cada ano
a fotossíntese realizada pelas plantas e pelas algas converte mais de 100 bilhões
de toneladas de e em celulose e outros produtos vegetais.
Certos carboidratos (açúcar comum e amido) são a base da nutrição humana e a
oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica liberadora de energia em
muitas células não-fotossintéticas.
Sua oxidação é principal via de produção de energia na maioria das células.
Polímeros de carboidratos (glicanos) agem como elementos estruturais e
protetores nas paredes celulares bacterianas e vegetais e também nos tecidos
conjuntivos de animais.
Outros polímeros de carboidratos lubrificam as articulações e auxiliam o
reconhecimento e a adesão intercelular.
Polímeros de carboidratos complexos e covalentemente ligados a proteínas ou
lipídeos atuam como sinais que determinam a localização intracelular ou o
destino metabólico destas moléculas, chamadas de glicoconjugados.
Carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas.
Fórmula (CH2O)n; alguns também contém nitrogênio, fósforo ou enxofre.
• Existem, segundo o seu tamanho, três classes principais de carboidratos:
monossacarídios, oligossacarídios e polissacarídios (a palavra “sacarídio” é
derivada do grego sakkharon e significa “açúcar”).
• Os monossacarídios, ou açúcares simples, consistem de uma única
unidade de poliidroxialdeído ou cetona. O monossacarídio mais
abundante da natureza é a D-glicose, o açúcar com seis átomos de
carbono na molécula.
• Os oligossacarídios consistem de cadeias curtas de unidades de
monossacarídios unidas entre si por ligações glicosídicas características.
Os mais abundantes são os dissacarídios, com cadeias formadas por duas
unidades de monossacarídios. Típica desta classe é a sacarose, ou açúcar
de cana, a qual consiste de dois açúcares, D-glicose e D-frutose, cada uma
com seis átomos de carbono unidas covalentemente entre si. Todos os
monossacarídios e dissacarídios comuns têm nomes que terminam com o
sufixo “ose”.
• Os polissacarídios consistem de longas cadeias contendo centenas ou
milhares de unidades de monossacarídios. Alguns, como a celulose,
ocorrem em cadeias lineares, enquanto outros, como o glicogênio, têm
cadeias ramificadas. Os polissacarídios mais abundantes, amido e
celulose, sintetizados pelos vegetais, consistem de unidades recorrentes
de D-glicose, mas eles diferem entre si no tipo de ligação glicosídica.
Monossacarídeos e dissacarídeos
• Os monossacarídeos comuns possuem estruturas cíclicas
• Os organismos contêm diversos derivados de hexose
• Os dissacarídeos contêm uma ligação glicosídica
• Alguns dissacarídeos comuns
• Polissacarídeos
A maioria dos carboidratos encontrados na natureza ocorre como
polissacarídeos, polímeros de médio a alto peso molecular.
• Alguns homopolissacarídeos são formas de estocagem de
combustível
• Alguns homopolissacarídeos possuem funções estruturais
• As paredes celulares de bactérias e algas contêm
heterpolissacarídeos estruturais
• Os glicosaminoglicanos são heteropolissacarídeos da matriz
extracelular
• Glicoconjugados: proteoglicanos, glicoproteínas e
glicolipídeos
Os proteoglicanos são macromoléculas da superfície celular ou
da matriz extracelular nas quais uma ou mais cadeias de
glicosaminoglicanos sulfatados estão covalentemente unidas a uma
proteína de membrana ou a uma proteína secretada.
As glicoproteínas possuem um ou alguns oligossacarídeos de
complexidades variadas covalentemente unidos a uma proteína.
Elas costumam ser encontradas na superfície externa da membrana
plasmática (como parte do glicocálice), na matriz extracelular e no
sangue. Dentro das células, elas são encontradas em organelas
específicas, como complexos de Golgi, grânulos de secreção e
lisossomos.
Os glicolipídeos são esfingolipídeos de membrana nos quais o
grupo da cabeça é um oligossacarídeo. O cérebro e os neurônios
são ricos em glicolipídeos, os quais auxiliam na condução nervosa e
na formação de mielina. Os glicolipídeos também são importantes
para a transdução de sinais celulares.
• Carboidratos como moléculas informativas: o código dos
açúcares