GLUCIDOS
Estrutura dos glucidos
Classificação das oses
Isomerias das oses
Estreutura ciclica
Enumeração das ose
Compostos relacionados com as boses
Holosidos
Gosto doce
Homoglicanas
Mucopolisacaridos
Heteroglicanas
Glicoproteinas
Glicoproteinas em saude
LINKS – Informação geral
Textos
Capitulo 1
Definição e classificação
Definição
Podemos definir glúcidos como moléculas cujas unidades estruturais são
oses.
Oses são compostos não ramificados em que todos os
carbonos menos um têm a função álcool.
Classificação
Teremos a considerar:
- Oses
- Osidos
Osidos
São compostos que por hidólise dão origem a oses.
As oses ligam-se entre si com perda de água,
originando a ligação glicosido.
A sua fórmula geral será Cn(H2O)n-1.
Dividem-se em holosidos
e heterosidos.
Holosidos
Por hidrólise dão origem a penas a oses. Dividem-se em oligosidos e poliosidos conforme têm menos ou mais de 10 oses.
Heterosidos
·
Por
hidrólise originam para além de oses um radical não glucídico, o radical aglicona.
CAPITULO 2
Classificação das oses
As oses podem classificar-se conforme os seguintes critérios:
·
Grupo carboni lo
·
Numero
de carbonos
·
Critério
misto
Grupo carboni lo
O carbono que não
tem função de álcool poderá conter um aldeido (aldoses) ou cetona (cetoses).
Para
designar se trata de uma aldose ou de uma cetose, utiliza-se o sufixo ose para as aldoses e ulose para as cetoses
Grupo
Número de carbonos
Grupo carboni lo
O carbono que não
tem função de álcool poderá conter um aldeido (aldoses) ou cetona (cetoses).
Para
designar se trata de uma aldose ou de uma cetose, utiliza-se o sufixo ose para as aldoses e ulose para as cetoses
Aldose
– ose
Cetose
– ulose
Designação segundo o carboni lo
Número de carbonos
Designam-se antecedendo a palavra ose de um prefixo indicando o número
de carbonos – diose, triose, tetrose, etc
Designação
segundo o numero de carbonos
Resumo
Quanto
ao carboni lo
- Aldoses
- Cetoses
Quanto
ao numero de carbonos
- Trioses
- Tetroses
- Pentoses
- Hexoses
- Heptoses
Numeração dos carbonos
Segundo as regras da IUPAC, a
numeração dos carbonos começa pela extremidade mais próxima do carbono mais
oxidado
Critério misto
Utiliza duas designações, indicando-se por aldo ou ceto e seguindo-se o
número de carbonos – aldohexose, cetopentose, etc.
CAPITULO 3
Isomerias das oses
Estereoisómeros
A ose mais simples é o aldeido glicólico com dois átomos de carbono
A ose mais simples é o aldeido glicólico com dois átomos de carbono
Como o aldeido
glicolico não tem carbono assimétrico, não tem estereoisómeros.
Há só duas
oses com três carbonos, o gliceraldeido
e a dihidroxiacetona
O gliceraldeido tem um carbono assimétrico.
Tem portanto dois estereoisómeros A dihidroxiacetona não tem
Carbono assimétrico do gliceraldeido
Nomenclatura de Fisher
Como o
gliceraldeido tem um carbono assimétrico, tem dois estereoisómeros.
FISCHER
e ROMANOFF escolheram o gliceraldeido como composto de
referência para a configuração das oses
cortesia de James
Hardy
Todas as oses provindo do D-gliceraldeido
pertenceriam à série D e as do L
à série L.
A filiação seria dada pela posição do
oxidrilo no penúltimo carbono – à
direita na série L e à esquerda na série D
Nesta
representação esquemática e nas que se seguirão, a barra vertical representa a
cadeia carbonada e os traços horizontais os oxidrilos. Os hidrogénios não estão
representados.
As designações
D e L referem-se apenas à filiação no gliceraldeido, ou seja à posição do
oxidrilo no penúltimo carbono. Podem haver oses da série D (por terem o oxidrilo
do penúltimo carbono colocado à direita) mas desviando para a esquerda por
terem a maioria dos oxidrilos colocados à esquerda
Convencionou-se
colocar (+) e (-) para indicar o desvio para a direita e esquerda,respectivamente
Epímeros
Os
epímeros são aldoses que diferem entre si pela posição do OH num único carbono.
É
o caso da glicose e a galactose que diferem entre si apenas no C4
´
CAPITULO 4
Estrutura ciclica
Muta-rotação
Uma solução recente de d-glicose
desvia o plano de polarização da luz de +112º, valor que vai diminuindo com o
tempo até se estabilizar a +19º.
Este fenómeno, denominado de muta-rotação, só é explicável admitindo
a existência de dois isómeros, a a-D-glicose e a b-D-glicose ).
Para explicar
a existência deste isómeros tem de se admitir a existência de um novo centro de
assimetria, pois que a mutação não se pode explicar pelos quatro carbonos
assimétricos existentes. Deve tratar-se, portanto, do C1.
Reacções das aldoses
Uma outra prova é o comportamento das
aldoses quando reage.m com um álcool, como o metanol.
O
aldeido reagiria com duas moléculas de álcool, formando uma acetona
Todavia
nas aldoses há a reacçãoapenas com uma molécula de álcool, formando um
semiacetal
Quer
dizer, a função aldeido estaria parcialmente bloqueada, reagindo apenas com uma
molécula de álcool.
Conseguiram-se
isolar dois semiacetais, variando entre si pelo seu poder rotatório
Metilação das aldoses
Nas
aldoses os OH dos C3 e C4 podem ser metilados, mas não os
do C5.
Para explicar estas propriedades, TOLLENS propôs uma
ligação entre o C1 e o C5 através de uma ponte oxidica
Formula de
Tollens
Na forma a o OH do C1
está do mesmo lado do do C2 e na forma b do lado
oposto
Esta ponte forma um ciclo semelhante ao do
pirano a fórmula diz-se piranósica. No caso da glicose dir-se-ia
glicopiranose
No
caso das cetoses as pontes são 1-4
Atendendo
à semelhança com o furano, estas fórmulas dizem-se furanósicas
Fórmulas de Haworth
Como o pirano e o furano se podem representar por estruturas cíclicas, HAWORTH propôs as fórmulas cíclicas que têm o seu nome.
O plano do anel é mostrado
perpendicularmente ao plano do papel.
As ligações mais próximas do observador estão representadas com traços
mais grossos.
Na forma α, o hidrogénio do C1 está do mesmo lado que o do C2
cortesia de James Hardy
cortesia de James Hardy
Formulas
ciclicas
CAPITULO 5
Enumeração das oses
Dioses
A única diose possível é o aldeido
glicólico
Trioses
São o gliceraldeido e a
dihidroxiacetona
Tetroses
São a eritrose, trealose e eritrulose
Pentoses
As mais importantes são a ribose,
ribulose arabinose e xilose.
Hexoses
As mais importantes são a glicose,
galactose, manose, frutose e sorbose.
Heptoses
A única conhecida é a sedoheptulose
Formulas
Aldoses
Formulas
Aldoses
Capitulo 6
Compostos
relacionados com oses
Esteres fosforicos
A
maior parte são esteres fosfóricos da glicose ou da frutose.
São fosforilados no C1 e ou no C6
Também
se encontram esteres das trioses (fosfogliceraldeido e fosfodihidrociacetona),
da sedoheptulose (sedoheptulose-7-fosfato) es
das pentose (ribose-5-fosfato, xilulose-5-fosfato)
Glucose-6-fosfato
Desoxi-oses ou desoses
São
derivados das oses com menos um oxigénio.
Encontram-se
a dexoximanose ou ramnose, a desoxigalactose ou fucose e a desoxiribose
A
mais importante é a desoxiribose por fazer parte do DNA
Alcoois
Acíclicos
Provêm da
redução da função aldeido ou cetona
Principais alcoois
Oses
|
Álcool correspondente
|
Gliceraldeido
Ribose
Galactose
Glicose
Manose
|
Glicerol
Ribitol
Dulcitol
Sorbitol
Manitol
|
Inositol
É
habitual estudar o inositol como um composto relacionado com as oses.
É
um álcool derivado do ciclohexano, podendo haver vários isómeros
No organismo humano existe o mioinositol
Mioinositol
Ácidos
Definição
Resultam
da oxidação da função aldeido, álcool primário ou das duas
Classificação
Ácidos aldaricos – Resultam da oxidação do aldeido
Ácidos uronicos – Resultam da oxiodação do álcool
primário
Ácidos aldaricos – Resultam da oxidação do aldeido e do
álcool primario
Ácidos derivados das
oses
Ácido
|
Aldeido
|
Álcool primário
|
Aldónico
Urónico
Aldárico
|
+
-
+
|
-
+
+
|
Para
além destes três grupos, estudaremos também o ácido ascórbico.
Ácidos aldónicos
Resultam
da oxidação do C1 e das aldoses.
O
ácido aldonico da glicose é o ácido glicónico
Os ácidos
aldonicos podem-se transformar em lactonas
Ácidos aldáricos
Conforme
têm 4,5 ou 6 carbonos designam-se por
tartáricos,trioxiglutaricos e sacaricos
Ácidos aldaricos
Numero de carbonos Designação
Conforme
têm 4,5 ou 6 carbonos designam-se por
tartáricos,trioxiglutaricos e sacaricos
Ácidos aldaricos
Numero de carbonos Designação
4
Tartaric
5
Trioxiglutaric
6
Sacarico
Ácidos aldonicos mais importantes
Oses
|
Ácidos
|
Glicose
Manose
Galactose
|
Glicosacárico
Monosacárico
Mucico
|
Ácidos urónicos
Resultam
da oxidação do álcool primário.
O ácido derivado da glicose é o ácido
glicurónico
Os glicuroconjugados resultam da combinação do ácido
glicurónico com compostos sintetizados pelo organismo, tóxicos ou medicamentos,
tendo de um modo geral uma função desintoxicante
Ácido ascórbico
É
um composto derivados das oses contendo um enediol.
A
sua forma oxidada é o ácido deidroascorbico
Acido
ascorbico
Aminooses
Resultam
da substituição de um oxidrilo por uma amina.
As
mais importantes são a glicosamina , galactosamina e manosamina
Glicosamina
Entram na composição das glicoproteínas e de
algumas lipoproteínas.
Encontram-se nos glicolípidos das paredes
celulares.
Raramente
existem no estado livre, encontrando-se na maior parte dos casos acetiladas
Ácidos
sialicos
São
aminooses de estrutura complexa.
Contêm
um carboxilo no C1, uma cetona, um grupo metilénico, um álcool
secundário esterificado e uma função amina amidificada
O mais conhecido é o ácido
neuramínico. Este ácido encontra-se geralmente acetilado ou glicosilado
Entram na composição de glicoproteínas e de lipoproteínas.
Encontram-se nos glicolipidos das membranas celulares.
O vibrião da cólera e certos vírus possuem um enzima, a
neuramidinase ou sialidase que ataca as ligações osidicas unindo o ácido
acetilneuraminico a outros constituintes.
Ácido acetilmuramico
Nas
paredes bacterianas encontra-se um derivado da acetilglicosamina, o ácido acetilmuramico
composto por 11 carbonos nos quais se encontram ácido láctico e
acetilglicosamina
Nucleotido-oses
São
compostos contendo uma ose ou um derivado de uma ose, esterificado pelo
hidroxilo com um fosfato terminal de um nucleótico-5’ fosfato.
A
aminoose da glicose é a uridina difosfato glicose ou UDPglicose
· Numero de carbonos
· Critério misto
Grupo carboni lo
O carbono que não tem função de álcool poderá conter um aldeido (aldoses) ou cetona (cetoses).
Para designar se trata de uma aldose ou de uma cetose, utiliza-se o sufixo ose para as aldoses e ulose para as cetoses
Aldose – ose
Cetose – ulose
Designação segundo o carboni lo
Número de carbonos
Designam-se antecedendo a palavra ose de um prefixo indicando o número de carbonos – diose, triose, tetrose, etc
Designação segundo o numero de carbonos
Resumo
Quanto ao carboni lo
- Aldoses
- Cetoses
Quanto ao numero de carbonos
- Trioses
- Tetroses
- Pentoses
- Hexoses
- Heptoses
Numeração dos carbonos
Segundo as regras da IUPAC, a numeração dos carbonos começa pela extremidade mais próxima do carbono mais oxidado
Critério misto
Utiliza duas designações, indicando-se por aldo ou ceto e seguindo-se o número de carbonos – aldohexose, cetopentose, etc.
Alcoois
Acíclicos
Provêm da redução da função aldeido ou cetona
Principais alcoois
Ácidos
Definição
Resultam da oxidação da função aldeido, álcool primário ou das duas
Classificação
Ácidos aldaricos – Resultam da oxidação do aldeido
Ácidos uronicos – Resultam da oxiodação do álcool primário
Ácidos aldaricos – Resultam da oxidação do aldeido e do álcool primario
Ácidos derivados das oses
Ácido
|
Aldeido
|
Álcool primário
|
Aldónico
Urónico
Aldárico
|
+
-
+
|
-
+
+
|
Para além destes três grupos, estudaremos também o ácido ascórbico.
Ácidos aldónicos
Resultam da oxidação do C1 e das aldoses.
O ácido aldonico da glicose é o ácido glicónico
Os ácidos aldonicos podem-se transformar em lactonas
Ácidos aldáricos
Conforme têm 4,5 ou 6 carbonos designam-se por tartáricos,trioxiglutaricos e sacaricos
Ácidos aldaricos
Numero de carbonos Designação
4 Tartarico
5 Trioxiglutarico
6 Sacarico
Ácidos aldonicos mais importantes
Oses
|
Ácidos
|
Glicose
Manose
Galactose
|
Glicosacárico
Monosacárico
Mucico
|
Ácidos urónicos
Resultam da oxidação do álcool primário.
O ácido derivado da glicose é o ácido glicurónico
Os glicuroconjugados resultam da combinação do ácido glicurónico com compostos sintetizados pelo organismo, tóxicos ou medicamentos, tendo de um modo geral uma função desintoxicante
Ácido ascórbico
É um composto derivados das oses contendo um enediol.
A sua forma oxidada é o ácido deidroascorbico
Acido ascorbico
Aminooses
Resultam da substituição de um oxidrilo por uma amina.
As mais importantes são a glicosamina , galactosamina e manosamina
Glicosamina
Entram na composição das glicoproteínas e de algumas lipoproteínas.
Encontram-se nos glicolípidos das paredes celulares.
Raramente existem no estado livre, encontrando-se na maior parte dos casos acetiladas
Ácidos sialicos
São aminooses de estrutura complexa.
Contêm um carboxilo no C1, uma cetona, um grupo metilénico, um álcool secundário esterificado e uma função amina amidificada
O mais conhecido é o ácido neuramínico. Este ácido encontra-se geralmente acetilado ou glicosilado
Entram na composição de glicoproteínas e de lipoproteínas. Encontram-se nos glicolipidos das membranas celulares.
O vibrião da cólera e certos vírus possuem um enzima, a neuramidinase ou sialidase que ataca as ligações osidicas unindo o ácido acetilneuraminico a outros constituintes.
Ácido acetilmuramico
Nas paredes bacterianas encontra-se um derivado da acetilglicosamina, o ácido acetilmuramico composto por 11 carbonos nos quais se encontram ácido láctico e acetilglicosamina
Nucleotido-oses
São compostos contendo uma ose ou um derivado de uma ose, esterificado pelo hidroxilo com um fosfato terminal de um nucleótico-5’ fosfato.
A aminoose da glicose é a uridina difosfato glicose ou UDPglicose
Capitulo 7
Holosidos
Definição e classificação
Revisões de conjunto
Definição
Resultam da condensação de moléculas de oses entre si por uma ligação denominada osídica ou glicosídica
Ligação osidica
Animação sobre ligação glicosido
Classificação
Conforme têm menos ou mais de dez oses, dividem-se em oligosidos e poliosidos.
Oligosidos
A ose está combiinada por uma ponte de oxigénio entre o hidroxilo semiacetálico de uma ose e o hidroxilo de outra.
Se
o outro hidroxilo também é semiacetálico, o oligosido não será redutor
Destes
destacamos a sacarose, por ser um constituinte do açucar.
Poliosidos
Nomenclatura
Designam-se
substituindo por ana o sufixo ose.
Alguns
têm nomes triviais – glicogénio, amido, celulose, insulina.
Classificação
Homoglicanas – contêm apenas glicose
Heteroglicanas – contêm vários tipos de oses
Glicuranas – são homoglicanas com resíduos de
ácidos urónicos
Glisoaminoglicanas – são heteroglicanas com ácidos
urónicos e aminoose
Têm
o nome trivial de mucopolissacaridos
CAPITULO 8
GOSTO DOCE
O gosto doce é um dos quatro gostos primários sendo os outros o ácido, o amargo e o salgado.
Quase todas as oses e oligosidos têm gosto doce.
Doçura relativa de oses e osidos
(Sacarose= 1)
Composto
|
Doçura relativa
|
Sacarose
Galactose
Glucose
Frutose
Lactose
Maltose
|
1,00
0,32
0.74
1,73
0,16
0,33
|
Adoçantes ou edulcorantes
Conceito
O consumo excessivo de açucar produz obesidade.
Para a evitar, a industria concebeu produtos sintéticos, os adoçantes ou edulcorantes que têm um alto poder adoçante mas que fornecem poucas calorias
Podemos distinguir os sucedâneos do açúcar dos edulcorantes intensos
Os sucedâneos do açúcar reduzem parcialmente o aporte de calorias. São álcoois derivados das oses
Os edulcorantes intensos têm forte poder adoçante e fornecem pucas calorias. Os mais usados são a sacarina, os ciclamatos, o acesulfame de potássio e o aspartame
Sucedâneos do açúcar
São álcoois obtidos por hidrogenação das oses – sorbitol,xilitol, maltitol,manitol
Têm um poder adoçante inferior ao da sacarose
Não causam carie dentaria
A sua lentidão de absorção pode provocar flatulência ou diarreia
Como são mal absorvidos têm pouco efeito na glicemia
Aprovados pela WHO, EUA e União Europeia
Sacarina
Fabricada a partir de açúcar e cloro
Nalguns utilizadores deixa um gosto posterior amargo metálico
O aquecimento não tira o poder adoçante
Aprovado nos EUA e União Europeia
Ciclamato
Fabricado a partir do benzeno
Interdito nos EUA
Aprovado em mais de 50 paises, incluindo a União Europeia
Acesulfame de potássio
Estável no calor
Solúvel na agua
Gosto posterior amargo
O aquecimento não reduz o poder adoçante
Aprovado nos EUA e União Europeia
Aspartame
Interdito na fenilcetonuria, por conter fenilalanina
Hidrolisado pelo calor dando um gosto amargo
Não se devem reaquecer produtos adoçados com aspartame
O gosto doce é um dos quatro gostos primários sendo os outros o ácido, o amargo e o salgado.
Doçura relativa de oses e osidos
Homoglicanas
Amilose
http://www.chocolatisimo.es/amilosa-y-amilopectina/
CELULOSE E INDUSTRIA
Ácido hialurónico
Heteroglicanas
X
O gosto doce é um dos quatro gostos primários sendo os outros o ácido, o amargo e o salgado.
Quase todas as oses e oligosidos têm gosto doce.
Doçura relativa de oses e osidos
(Sacarose= 1)
Composto
|
Doçura relativa
|
Sacarose
Galactose
Glucose
Frutose
Lactose
Maltose
|
1,00
0,32
0.74
1,73
0,16
0,33
|
Adoçantes ou edulcorantes
Conceito
O consumo excessivo de açucar produz obesidade.
Para a evitar, a industria concebeu produtos sintéticos, os adoçantes ou edulcorantes que têm um alto poder adoçante mas que fornecem poucas calorias
Podemos distinguir os sucedâneos do açúcar dos edulcorantes intensos
Os sucedâneos do açúcar reduzem parcialmente o aporte de calorias. São álcoois derivados das oses
Os edulcorantes intensos têm forte poder adoçante e fornecem pucas calorias. Os mais usados são a sacarina, os ciclamatos, o acesulfame de potássio e o aspartame
Sucedâneos do açúcar
São álcoois obtidos por hidrogenação das oses – sorbitol,xilitol, maltitol,manitol
Têm um poder adoçante inferior ao da sacarose
Não causam carie dentaria
A sua lentidão de absorção pode provocar flatulência ou diarreia
Como são mal absorvidos têm pouco efeito na glicemia
Aprovados pela WHO, EUA e União Europeia
Sacarina
Fabricada a partir de açúcar e cloro
Nalguns utilizadores deixa um gosto posterior amargo metálico
O aquecimento não tira o poder adoçante
Aprovado nos EUA e União Europeia
Ciclamato
Fabricado a partir do benzeno
Interdito nos EUA
Aprovado em mais de 50 paises, incluindo a União Europeia
Acesulfame de potássio
Estável no calor
Solúvel na agua
Gosto posterior amargo
O aquecimento não reduz o poder adoçante
Aprovado nos EUA e União Europeia
Aspartame
Interdito na fenilcetonuria, por conter fenilalanina
Hidrolisado pelo calor dando um gosto amargo
Não se devem reaquecer produtos adoçados com aspartame
Aprovado nos EUA e União Europeia
Doçura relativa
Composto
|
Doçura
|
Ciclamato
Aspartame
Acesulfame
Sacarina
|
30
160
200
600
|
Outros adoçantes
Alitame
2000 vezes mais doce que o açúcar
Aprovado nalguns países como Austrália e Nova Zelândia
Aprovação pendente nos EUA
Neohesperidina
1500 vezes mais doce que o açúcar
Tem um gosto a licor
Extraída das cascas e pele de laranjas amargas
O calor não reduz o seu poder adoçante
Aprovado na União Europeia
Nos EUA está aprovado apenas como sabor
Neotame
8000 vezes mais doce que o açúcar
O calor não reduz o seu poder adoçante
Aprovado nos EUA, mas não está comercializado
Esteviosido
Feito a partir duma planta que cresce na America do Sul
3oo vezes mais doce que o açúcar
Aprovado nalguns países
Pode produzir alterações genéticas nalguns animais de laboratório
Taumatina
Encontrada num fruto silvestre da Africa Ocidental
2000 a 3000 vezes mais doce que o açúcar
Não utilizável para cozinhar
Aprovado na União Europeia
Nos EUA aprovado apenas como sabor
Capitulo 9
Homoglicanas
Revisões de conjunto
Amido
É o glúcido de reserva das plantas.
É constituído por amilose e amilopectina.
Textos
Amido resistente
Amilose
Constitui 20% dos amidos naturais.
É constituída por radicais de glicose em união 1-4. A sua unidade estrutural é um diholosido, a maltose
A amilose está arranjada em hélice
Arranjo em hélice da amilose
Amilopectina
Além das ligações 1-4, há ligações 1-6
As ligações 1-6 permitem a formação de ramificações, que ocorrem de 12 em 12 resíduos
Glicogenio
É constituído por uma amilopectina mais ramificada que a do amido (entre cada 8-10 resíduos de glicose)
Não contém amilose.
Celulose
É o composto orgânico mais abundante da biosfera, representando mais de 50% do carbono total.
É o componente mais abundante das paredes celulares das plantas. O algodão praticamente só contém celulose.
É um grande polímero da glicose em que os seus resíduos estão ligados por ligações b 1-4
As ligações osidicas diferem das da amilose por serem b 1-4 e não a.
Esta diferença tem uma grande importância biológica porque os enzimas que digerem o amido (amilases) não digerem a celulose.
Como os seres humanos, ao contrário dos ruminantes, não têm celulase (enzima que digere as ligações b 1-4) não digerem esta homoglicana.
Celulose
CELULOSE E INDUSTRIA
O algodão tem mais de 90% de celulose.
É conhecido o seu uso na industria dos texteis.
A madeira é constituída por 50% de celulose correspondendo a maior parte do restante ao celofane e o acetato de celulose
Fibra
Muitas homoglicanas como a celulose e as pectinas não são digeridas, sendo geralmente conhecidas por fibra.
O facto de não serem digeridas dá-lhes uma função importante na regulação do trânsito intestinal pois actuam como elemento de balastro.
Capitulo 10
Mucopolissacáridos
Esta designação é o nome trivial das glicosaminoglicanas ou proteoglicanas
São glicanas contendo radicais urónicos e hexosamina.
Revisões de conjunto
Estrutura
São polímeros de uma unidade estrutural constituída por diholosidos em que um radical urónico se encontra ligado à posição 3 de uma aminoose
Unidade de repetição Unidade de repetição
Os diholosidos estão ligados entre si por ligações 1-4, formando macromoléculas lineares
Dividem-se em mucopolisacáridos de estrutura e de secreção.
Classificação
Conforme o seu papel biológico classificam-se em mucopolisacaridos de estrutura e de secreção
Mucopolissacaridos simples
Ácido hialurónico
A sua unidade de repetição é o ácido hialobiurónico que contém ácido glicurónico e acetilglicosamina
O seu nome deve-se a ter sido isolado pela primeira vez no humor vitreo (hialos).
É um componente importante da substância fundamental do tecido conjuntivo.
Constituído pela repetição de 250 a 25000 unidades, o que lhes dá um peso molecular elevado.
Tem um carácter aniónico pelo facto de os radicais urónicos fixarem catiões com K+ e Ca+.
A sua capacidade em rejeitar aniões torna-o numa molécula altamente hidratada, podendo ocupar um volume superior a 1000 vezes o seu peso seco.
É também dotado de uma grande viscosidade.
A hialuronidase destroi as ligações 1-4 do ácido hialurónico e outros mucopolisacaridos.
Importância da hialuronidase
As bactérias contendo hialuronidase têm como é evidente a capacidade de se difundir rapidamente pelos tecidos por destruírem uma barreira que é o ácido hialurónico.
Os espermatozoides contêm hialuronidase, o que facilita a sua difusão.
O acréscimo da hialuronidase a alguns medicamentos permite-lhes uma larga difusão pelos tecidos.
Condroitina
A sua unidade de repetição é a condrosina, constituída por ácido glicurónico e N-acetilglicosamina.
Existe em pequenas quantidades na substância fundamental do conjuntivo.
Mucopolisacáridos complexos
São moléculas sulfatadas o que as torna moléculas com carga negativa, carga que ainda aumenta naquelas que também têm radicais urónicos.
Condroitina-sulfatos
A unidade de repetição é constituída por ácido glicuronico-galactosamina-sulfato.
Na condrotina-4-sulfato a galactose está sulfatada no C4 e a condroitina-6-sulfato no C6.
Encontram-se no conjuntivo de vários tecidos. A condroitina-4-sulfato é o componente major da cartilagem.
Dermatana-sulfato
É um epímero da condroitina-4-sulfato, pois que em vez do ácido glicurónico se encontra o seu epimero em C5, o ácido idurónico.
Esta epimerização não é completa, encontrando-se sempre alguns restos glicurónicos na sua estrutura.
Como o seu nome indica, é abundante na pele.
Queratana-sulfato
A sua unidade de repetição é a galactose-N-acetilglicosamina sulfato.
Como o diholosido glicose-galactose é a lactose também se pode designar como acetilactosamina-sulfato.
È um mucopolisacarido muito heterogénio, pois além de se poderem encontrar quantidades variáveis de sulfato, também podem conter pequenas quantidades de fucose, manose, acetilglicosamina e ácido siálico.
Mucopolissaridos de secreção
Heparina
É um mucopolisacarido de constituição variável em que o componente principal é o diholosido ácido idurónico-2-sulfato-N-sulfoglicosamina-6-sulfato.
Tem em média 2,5 sulfatos por unidade diholosidica o que lhe dá uma carga extremamente negativa.
Ao contrário dos outros mucopolisacaridos não se encontra nos tecidos mas nas granulações intracelulares dos mastocitos.
Tem propriedades anticoagulantes podendo ser libertada para o sangue após lesáo, para evitar a sua coagulação.
Esta acção da heparina é usada na clínica, nomeadamente após cirurgia.
Mucoitina-sulfatos
A sua estrutura é parecida com a dos condroitina-sulfatos, mas a hexosamina é a N-acetilglicosamina sulfatada em 4 e 6.
Encontram-se no muco segregado pelas glândulas do tubo digestivo e do aparelho respiratório.
Importancia biologica dos mucopolissacaridos
Os mucopolisacaridos têm uma grande importância biológica.
O seu carácter polianiónico dá-lhes um papel fixador de catiões, essencialmente o cálcio.
Quando esta fixação do cálcio diminui surge uma fragilidade dos cimentos celulares.
No decorrer da ossificação, os mucopolisacaridos, nomeadamente os condroitina-sulfatos, são excelentes permutadores de catiões e participam juntamente com o colagénio na elaboração do cristal ósseo.
Capitulo 11
Heteroglicanas
As mais importantes são de origem bacteriana.
Mureinas
A rede estrutural da parede bacteriana é constituída por uma peptidoglicana, a mureina, constituída por uma cadeia linear N-acetilamina-ácido N-acetilmuramico em que este último está ligado por uma ligação amida a um tetrapeptido contendo um D-aminoácido.
As cadeias peptidicas estão ligadas entre si covalentemente por ligações cruzadas, através de um peptido que no S. aureus é a pentaglicina
Mureinas.
Lisosima e penicilina
A existência de d-aminoácidos nas peptidoglicanas impedem a acção das proteases do tubo digestivo, evitando assim a destruição da bactéria.
O lisosima, enzima existente no muco, lágrimas e saliva, destroi a ligação acetilglicosamina - acetilmuramico.
Todavia a tentativa da sua aplicação como antibiótico universal falhou.
A penicilina tem acção antibiótica porque inactiva os enzimas que catalisam a formação das ligações cruzadas.
Há bactérias que segregam um enzima, a penicilinase que destroi a penicilina, tornando-se estas penicilina - resistentes.
Penicilinas semi - sintéticas como as ampiciclinas são resistentes à penicilinase.
Ácidos teicoicos
São os constituintes mais importantes das paredes das bactérias gram-positivas.
São constituídos por moléculas de ribitol ou de glicerofosfato ligadas entre si por ligações fosfodiester e onde se encontram ainda a D-alanina e N-acetilglicosamina.
Estão ligados a peptidoglicanas através da N-acetilglicosamina
São frequentemente designados por lipopolisacaridos. Este ácidos contêm um grande número de determinantes antigénicas como o fosfoglicerol, glúcidos e alanina.
Antigenios O
A parede das bactérias gram negativas, nomeadamente as enterobacteriáceas contêm na sua estrutura poliosidos invulgares associados a prótidos ou lípidos
Estes compostos têm propriedades antigénicas, sendo denominados antigénios somáticos ou antigénios O e constituem as endotoxinas destas bactérias.
A toxicidade deve-se ao lipopoliosido mas as propriedades antigénicas devem-se apenas aos poliosidos.
A sua grande variedade explica a grande diversidade antigénica destas bactérias.
Provavelmente estes antigénicos estarão implicados no reconhecimento da células hospedeira.
Os mutantes que não têm este antigénio não são patogénicos.
CAPITULO 12
Glicoproteinas
Definição
São heteroproteínas em que os glúcidos estão ligados covalentemente a proteínas.
Nestes compostos os glúcidos representam 5 a 40% da molécula.
Estrutura
A fracção glucidica é constituída por cadeias curtas ligadas lateralmente a cadeias polipeptidicas
Glucidos
Ao contrário dos mucopolissacáridos, as glicoproteínas não contêm ácidos urónicos nem ester-sulfatos.
Glucidos mais importantes
Oses – xilose, galactose ,manose, raramente glicose.
Desoxioses – ramnose, fucose
N-acetilhexosaminas, especialmente a N-acetilglicosamina (NAG)
Ácidos siálicos - Ocupam uma posição terminal. O seu carboxilo livre dá-lhes um caracter ácido.
Ligação com proteínas
Os glúcidos estão ligados às proteínas por ligações N ou ligações O.
Cortesia de James Hardy
A parte glucidica liga-se sempre a uma sequência de aminoácidos asparagina-X-treonina.
As duas primeiras moléculas que antecedem a asparagina são sempre duas NAG
A NAG é sempre precedida de algumas manoses. Em todos se encontra uma estrutura comum
Man Man
lig 1, 3 lig 1, 6
Man
¯
NAG
¯
NAG
¯
Asp
½
X
½
Ser
½
Prot
Estrutura comum
No tipo rico em manose domina a manose.
No tipo complexo encontram-se glúcidos mais raros, tendo um ácido siálico terminal, o que lhes dá características ácidas
Ac. Sial.
½
Gal
½
NAG
½
|
Ac. Sial
½
Gal
½
NAG
½
|
Man
½
Man
½
|
Man
½
Man
½
| |
Estrutura comum
|
Estrutura comum
| |||
TIPO COMPLEXO
|
TIPO RICO EM MANOSE
| |||
Ligações O
A NAG liga-se a um hidroxilo da serina ou treonina, mais raramente à hidroxiprolina ou hidroxilisina
Na O-glicosilação estão envolvidas apenas oses e osidos, ao contrário da N, em que se encontram formas mais complexas.
A mesma proteína pode ser simultaneamente N e O – glicosilada.
As glicoproteínas têm a capacidade de se combinar com um grande número de estruturas.
Para lá de terem vários tipos de glúcidos na sua estrutura, podem-se ligar a glúcidos adjacentes por ligações O - glicosidicas, criando estruturas ramificadas complexas com um número praticamente ilimitado de conformações, o que explica a sua importância em vários fenómenos de reconhecimento como é o caso dos constituintes dos grupos sanguíneos ABO.
CAPITULO 13
GLICOPROTEINAS EM SAUDE
Imunoglobulinas
São glicoproteínas em que as unidades glucidicas estão ligadas à asparagina.
Enzimas
Alguns enzimas como a ribonuclease B, amilase e glicose-oxidase são glicoproteínas.
A remoção do ácido siálico inactiva-os.
Hormonas
As hormonas gonadotropicas, a TSH e a tiroglobulina são glicoproteínas.
A FSH e a gonadotrofina coriónica perdem a sua actividade pela remoção do ácido siálico.
Outras glicoproteínas
As glicoproteínas têm uma distribuição universal.
Encontram-se no sistema de coagulação do sangue e em moléculas de transporte (ferro, cobre, hormonas).
Mucinas
As células existentes no lume das cavidades do organismo segregam uma substância viscosa, o muco, constituído por mucopolisacáridos e por glicoproteinas, as mucinas.
São muito ricas em glúcidos.
Podem-se agregar por ligações S-S.
No muco do suco gástrico existe uma mucina com características específicas, o factor intrínseco, necessário para a absorção da vitamina B12. Quando este factor não existe, a vitamina B12 não é absorvida e surge a anemia perniciosa
Glicoproteinas e interacções celulares
A parte glucidica das glicoproteinas membranárias está situada na parte externa da membrana celular.
A grande variedade de receptores celulares para os glúcidos, justifica uma grande interacção.
É por este processo que as glicoproteinas estão implicadas na fertilização, diferenciação celular, agressão de células e infecção.
As células normais deixam de crescer quando contactam com outras – é a inibição por contacto.
Esta inibição não surge nas células cancerosas devido à estrutura diferente das suas glicoproteinas.
Glicoproteinas e microorganismos
Alguns vírus, parasitas e bactérias reagem com as glicoproteinas da superfície para criar uma porta de entrada no organismo
Receptores celulares
É entre outros o caso do vírus da SIDA, , rinovirus, Plasmodium vivax
Distroglicana
É um componente do complexo distrofina-glicoproteina, receptor existente na laminina.
É a porta de entrada do Mycobacterium leprae e dos arenavirus
Subgrupos sanguíneos
O plasmodium falciparum combina-se com a glicoforina, existente no subgrupo MN
O helicobacter pilori liga-se a moléculas do subgrupo MN, existentes na mucosa gástrica
Moléculas de adesão
O vírus da raiva liga-se com moléculas de adesão das células neurais
Sulfato de heparana
O herpes vírus tipo I reage com o sulfato de heparana sulfatado em 3, componente do factor de crescimento dos fibroblastos
Sistema ABO
A composição dos vários tipos do sistema sanguíneo ABO, exemplifica bem a importância da glicosilação no reconhecimento celular.
De facto, os grupos A e B resultam da glicosilação de resíduos diferentes do grupo O
No grupo AB houve as duas glicosilações, contendo assim em relação ao Grupo O moléculas suplementares de N-acetil galactosamina e de galactose
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