BIOQUIMICA – AULA DO DIA 05/02/10 (Profº Jeferson)

Bibliografia:
Bioquímica Básica
Autor: Carlos Parada Ferreira
Editora MNP Ed. 2008

MORFOLOGIA BIOLOGIA
↑ ↑
ANATOMIA
MORFOLOGIA
MACROSCOPIA → “TECIDOS”
MICROSCOPIA
MORFOLOGIA → CITOLOGIA
“CELULAS” →ME→ BIOQUIMICA “MOLECULAR”
↓
TRANSFORMAÇÃO
QUÍMICA
↓
METABOLISMO
CELULAR

PRIMORDIAL │ PRODUZ ← │
ENERGIA │


 QUANDO A GLICOSE ENTRA NE CÉLULA A PRIMEIRA COISA QUE CÉLULA FAZ É PRODUZIR ENERGIA AÇÚCARES │
│ →
GORDURAS │


 O AÇÚCAR SÓ É ABSORVIDO NA FORMA DE MONOMERO ESTRUTURA │
│ →
QUÍMICA │ AMIDO → TERMO DE CLASSIFICAÇÃO É UMA MOLECULA GRANDE
 POLIMERO: POLI (PARTE), MERO (VÁRIAS), VÁRIAS PARTES, É CONSTITUIDO DE VÁRIOS MONOMEROS.
 MONOMERO É CONHECIDO COMO GLICOSE.


SINTESE POLIMERO ANABOLISMO VIAS METABOLICAS → DEGRADAÇÃO →
(QUEBRA) → (CATABOLISMO) → METABOLISMO SUBSTÂNCIA QUE SERÁ QUEBRADA “GLICOSE”
↖ ↗
↖ ↗
GLICOGENIO
G←F←E← (METABOLISMO)
← GLICOSE →
C6H1206 ↗E (ENERGIA)
A→B→C→CO2
↓ H20
“QUEBRA”
PARA PRODUZIR
ENERGIA (REAÇÕES SEQUÊNCIAIS) - QUANDO A QUEIMA DE GORDURA É MAIOR QUE A QUEIMA DE AÇÚCAR PRODUZ CETONA.


 PROVIDÊNCIAR MAPA METABOLICO PARA ÁS PRÓXIMAS AULAS.

EXERCICIO DE BIOQUIMICA AULA DO DIA 12.02.10
1. Dar a função do carboidrato no nosso organismos, bem como acentuá-la quimicamente.
Resposta:
Principal fonte de energia do corpo. Deve ser suprido regularmente e em intervalos freqüentes, para satisfazer as necessidades energéticas do organismo. Num homem adulto, 300g de carboidrato são armazenados no fígado e músculos na forma de glicogênio e 10g estão em forma de açúcar circulante. Está quantidade total de glicose é suficiente apenas para meio dia de atividade moderada, por isso os carboidratos devem ser ingeridos a intervalos regulares e de maneira moderada. Cada 1 grama de carboidratos fornece 4 Kcal, independente da fonte (monossacarídeos, dissacarídeos, ou polissacarídeos).
Regulam o metabolismo protéico, poupando proteínas. Uma quantidade suficiente de carboidratos impede que as proteínas sejam utilizadas para a produção de energia, mantendo-se em sua função de construção de tecidos.
A quantidade de carboidratos da dieta determina como as gorduras serão utilizadas para suprir uma fonte de energia imediata. Se não houver glicose disponível para a utilização das células (jejum ou dietas restritivas), os lipídios serão oxidados, formando uma quantidade excessiva de cetonas que poderão causar uma acidose metabólica, podendo levar ao coma e a morte.
Necessários para o funcionamento normal do sistema nervoso central. O cérebro não armazena glicose e dessa maneira necessita de um suprimento de glicose sangüínea. A ausência pode causar danos irreversíveis para o cérebro.
A celulose e outros carboidratos indigeríveis auxiliam na eliminação do bolo fecal. Estimulam os movimentos peristálticos do trato gastrointestinal e absorvem água para dar massa ao conteúdo intestinal.
Apresentam função estrutural nas membranas plasmáticas da células.
2. Descrever estruturalmente e molecularmente as moléculas de glicose e frutose.
Glicose – Amido é um polissacarídeo, sintetizado pelos vegetais para ser utilizado como reserva energética. Sua função, portanto, é análoga ao do glicogênio nos animais. Especialmente no Brasil e em algumas outras poucas regiões do mundo o amido difere da fécula. De acordo com a Legislação Brasileira o amido é a porção extraída da parte aérea das plantas e a fécula é a fração amilácea retirada de tubérculos, rizomas e raízes.[1]
Estrutura molecular - O grão de amido é uma mistura de dois polissacarídeos, amilose e amilopectina, polímeros de glicose formados através de síntese por desidratação (a cada ligação de duas glicoses, no caso, há a "liberação" uma mólecula de água).
• Amilose:
Macromolécula constituida de 250 a 300 resíduos de D-glicopiranose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, que conferem à molécula uma estrutura helicoidal.
• Amilopectina:
Macromolécula, menos hidrossolúvel que a amilose, constituída de aproximadamente 1400 resíduos de α-glicose ligadas por pontes glicosidicas α-1,4, ocorrendo também ligações α-1,6, que dão a ela uma estrutura ramificada. A amilopectina constitui, aproximadamente, 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido.
Síntese - O amido é sintetizado em organelas denominadas plastídios : cromoplastos das folhas e amiloplastos de órgãos de reserva, a partir da polimerização da glicose, resultante da fotossíntese.
• nº moléculas de glicose ⇒ amido + água

Nos vegetais, o polímero de glicose utilizado como reserva é o amido, que tem estrutura muito parecida com o glicogênio, mas é menos ramificado. A síntese do amido é muito semelhante à síntese do glicogênio, com a substituição da forma ativada da glicose de UDP-glicose por ADP-glicose. A reação é catalisada pela ADP-glicose sintase. O ADP-G é substrato da amido sintetase, a enzima que verdadeiramente catalisa a incorporação de glicose ao polímero.
Frutose - Frutose é um monossacarídeo (C6H12O6), com os carbonos dispostos em anel, muito encontrado em frutas.
É também conhecido como levulose, pois uma soluçao saturada é capaz de transformar luz linearmente polarizada em luz circularmente polarizada, com giro vetorial para esquerda. É mais doce que a sacarose, que é o açucar refinado comum, encontrada em cana-de-açúcar, que é um dissacarídeo proveniente da junção da frutose com glicose (dextrose).

A frutose também é encontrada em cereais, vegetais e no mel.
Como possui um grupo cetona como grupo característico, a frutose é considerada uma cetose. Como possui 6 carbonos, é considerada uma hexose. É, portanto, uma cetohexose. Tem uma estrutura em anel pentagonal com dois grupos metilos.
No organismo humano, a frutose é fosforilada a frutose-6-fosfato pela hexocínase, seguindo, posteriormente, para a glicólise onde é metabolizada a ATP. No fígado, contudo, a frutose é transformada em gliceraldeído-3-fosfato e só depois entra na via glicolítica. Desta forma, entra depois do maior ponto de regulação da actividade glicolítica, a reacção catalizada pela cínase da frutose fosforilada. Assim, um consumo excessivo de frutose leva a uma saturação da via glicolítica, o que leva à formação de elevadas quantidades de acetil-CoA o que aumenta a biossíntese de ácidos graxos, provocando acumulação de gorduras no tecido adiposo. O esperma humano é rico em glicose.
A frutose e a glicose estão fortemente presentes nas uvas, e são a base química do vinho. A ação de leveduras sobre esses açúcares (e nunca sobre sacarose) faz a transformação dos açúcares em álcool etílico e gás carbônico.
A maior parte da frutose vendida no Brasil é importada, tendo por esse e outros fatores um preço mais elevado.
3. Conceituar bioquimicamnete: ALDOSE, CETOSE, CARBONO ASSIMÉTRICO, ISOMERIA.

4. Propor critérios para a classificação de carboidratos.
ESTRUTURA QUÍMICA AULA DO DIA 19/02/10
OS CARBOHIDRATOS SÃO CONCEITUADOS QUÍMICAMENTE COMO SENDO POLIHIDROXIALDEIO OU POLIHIDROXICETONA, OU AINDA COMPOSTOS QUANDO HIDRONIZADOS FORNEÇAM ESTAS SUBSTÂNCIAS.
POLI (VÁRIOS)
HIDROXI (OH)
ALDEIDO (C=O)ENTENDE-SE COMO SEJA CARBONILA
CETONA (C=O)


H
│
H- C-OH
│
C=O → CETONA
│
HO- C-H
│ C6H12O6
H- C-OH ↓
│ ISOMERIA
H- C-OH
│ Nº CLASSIFICAÇÃO → 2h=24=16
H-C-OH
│
H
GLICOSE → ALDOSE
→ HEXOSE

POLIHIDROXIALDEIDO
C=O → CARBOLINA
OU
PLIHIDROXICETONA
OH C=O


MONOSSACARIDEOS NÃO SÃO HIDROLIZADOS
↗ ↖
GF HC
ALDEIDO=ALDOSE 5C=PENTOSE
CETONA=CETOSE 6C=HEXOSE

H
│
H - C-OH
│
C-O → CETONA
│
HO- C-H
│
H- C-OH
│
H-C-OH
│
H-C-OH
│
H

FRUTOSE → CETOSE
→ HESOSE
FISCHER
PLANA
LINEAR
ACICLICA

C-O
│
C-OH
│
HO- C
│
C-OH
│
C-OH
│
C-OH

D GLICOSE







SERIE OU FAMILIA
C=O
│
C-OH
│
HO- C
│
C-OH
│
OH-C
│
C-OH

L GLICOSE

TOLLENS
PLANA
LINEAR
CICLICA
(CICLIZAÇÃO

C-------O
│
C-OH
│
HO- C
│
C-OH
│
C
│
C-OH


carboidratos, açúcares, experimentação
Carboidratos: Estrutura, Propriedades e Funções
Os carboidratos perfazem a mais abundante classe de biomoléculas da face da Terra. Sua oxidação é o principal meio de abastecimento energético da maioria das células não fotos¬sintéticas. Além do suprimento energético, os carboidratos atuam como elementos estruturais da pa¬rede celular e como sinalizadores no organismo. Entretanto, tal tema não é comumente debatido no Ensino Médio. Livros didáticos de Química em nível médio geralmente abordam a Bioquímica de forma superficial, apresentando sérios equívocos conceituais, inclusive acerca dos carboidratos, além de praticamente não proporem atividades experimen¬tais (Francisco Jr., 2008b). Com o propósito de prover alguns impor-tantes conceitos, de forma mais ampla e rigorosa, o presente artigo reporta as principais propriedades e funções dos carboidratos, bem como atividades experimentais para o estudo de algumas propriedades físico-químicas.


O que são carboidratos?
Carboidratos são poliidroxialdeí¬dos ou poliidroxicetonas (Figura 1) ou substâncias que liberam tais compos¬tos por hidrólise. O termo sacarídeo é derivado do grego sakcharon que significa açúcar. Por isso, são assim denominados, embora nem todos apresentem sabor adocicado. O ter¬mo carboidratos denota hidratos de carbono, designação oriunda da fór¬mula geral (CH2O)n apresentada pela maioria dessas moléculas. Podem ser divididos em três classes principais de acordo com o número de ligações glicosídicas: monossacarídeos, oli-gossacarídeos e polissacarídeos.
Os monossacarídeos
A Figura 1 mostra a glicose e a fru¬tose, os dois monossacarídeos mais abundantes na natureza. Glicose e frutose são os principais açúcares de muitas frutas, como uva, maçã, laranja, pêssego etc. A presença da glicose e da frutose possibilita, de¬vido à fermentação, a produção de bebidas como o vinho e as sidras,
cujo processo é anaeróbio e envolve a ação de microorganismos. Nesse processo, os monossacarídeos são convertidos, principalmente, em etanol e dióxido de carbono com liberação de energia.
Nos seres humanos, o metabo¬lismo da glicose é a principal forma de suprimento energético. A partir da glicose, uma série de intermediários metabólicos pode ser suprida, como esqueletos carbônicos de aminoáci¬dos, nucleotídeos, ácidos graxos etc.
Os monossacarídeos consis¬tem somente de uma unidade de poliidroxialdeídos ou cetonas, as quais podem ter de três a sete átomos de carbono. Devido à alta polaridade, são sólidos cristalinos em temperatura am¬biente, solúveis em água e insolúveis em solventes não polares. Suas estru¬turas são configuradas por uma cadeia carbônica não ramificada, na qual um dos átomos de carbono é unido por meio de uma dupla ligação a um átomo de oxigênio, constituindo assim um gru¬po carbonila. O restante dos átomos de carbono possui um grupo hidroxila (daí a denominação de poliidroxi). Quando o grupo carbonila está na extremidade da cadeia, o monossacarídeo é uma aldose. Caso o grupo carbonila esteja em outra posição, o monossacarídeo é uma cetose.
Por maior simplicidade, os mo¬nossacarídeos são representados na forma de cadeia linear. Todavia, aldoses com quatro carbonos e todos os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono apresentam-se predominantemente em estruturas cíclicas quando em soluções aquosas. Outra importante característica dos monossacarídeos é a presença de pelo menos um carbono assimétrico (com exceção da diidroxicetona), fazendo com que eles ocorram em formas isoméricas oticamente ativas.
Uma importante propriedade dos monossacarídeos é a capacidade de serem oxidados por íons cúpricos (Cu2+) e férricos (Fe3+). Os açúcares com tal propriedade são denomina¬dos açúcares redutores. O grupo carbonila é oxidado a carboxila com a concomitante redu¬ção, por exemplo, do íon cúprico (Cu2+) a cuproso (Cu+). Tal princípio é útil na aná¬lise de açúcares e, por muitos anos, foi utilizado na determinação dos níveis de glicose no sangue e na urina como diagnóstico da diabetes melito. Oligossacarídeos
Os oligossacarídeos são forma¬dos por cadeias curtas de monos¬sacarídeos. Os mais comuns são os dissacarídeos, dos quais se des¬tacam a sacarose (açúcar da cana) e a lactose (açúcar do leite), ambos representados na Figura 2.

Figura 2: Moléculas de lactose (A) e sacarose (B), dois importantes dissacarídeos encontrados na cana e no leite, respectivamente. A sacarose é hoje no Brasil um dos mais importantes produtos devido à produção do álcool combustível, cuja obtenção se dá também por fermen¬tação. A primeira etapa é a hidrólise da sacarose, da qual se obtém uma mistura de glicose e frutose, também conhecida por açúcar invertido, co¬mumente utilizado na fabricação de doces, para evitar a cristalização da sacarose e conferir maior maciez ao doce. O termo invertido é empregado porque, após a hidrólise, o desvio da luz polarizada sofre inversão de senti¬do, inicialmente para a direita e, após a hidrólise, para a esquerda.
A etapa seguinte consiste na fermentação, semelhante à da pro¬dução de bebidas alcoólicas. Aspec¬tos concernentes à produção de álcool, desde as questões químicas, até ques¬tões econômicas, políticas e sociais, podem adentrar a sala de aula a partir de textos de jornais e revistas bem como reportagens televisivas. A lactose também pode sofrer fermentação. O processo de fermentação láctea é utilizado na pro¬dução de queijos e iogurtes. O tipo de produto depende do microorganismo empregado.


Figura 1: Representação das estruturas químicas da D-glicose e D-frutose, respec-tivamente uma aldose (poliidroxialdeído) e uma cetose (poliidroxicetona).