bioquimica aplicada a saude-unidade 2-2 1-1sem2022

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<p>Bioquímica Aplicada à Saúde</p><p>Prof. MSc. André B. da Silveira</p><p> Unidade de Ensino 2: Carboidratos</p><p>● Seção 2.1: Conceitos e importância biológica dos</p><p>carboidratos. Monossacarídeos e dissacarídeos.</p><p>Oligossacarídeos e polissacarídeos. Glicoconjugados:</p><p>proteoglicanos, glicoproteínas e glicoesfingolipídeos.</p><p>GLICÍDIOS</p><p>Glicobiologia - estudo dos carboidratos.</p><p>Glicoma - conjunto de todos os carboidratos do</p><p>organismo.</p><p> Há muitas doenças associadas ao metabolismo dos</p><p>carboidratos, como diabetes mellitus, intolerâncias</p><p>à lactose e à sacarose, doenças de armazenamento</p><p>de glicogênio e mucopolissacaridoses.</p><p>•CARBOIDRATOS (Açúcares ou glicídeos ou hidratos de</p><p>carbono) - são as biomoléculas mais abundantes no nosso planeta.</p><p>• Grande importância biológica devido suas propriedades físicas,</p><p>químicas e fisiológicas.</p><p>• Fórmula Geral: Cn(H2O)n</p><p>Classificam-se em:</p><p>MONOSSACARÍDEOS:</p><p>são os açúcares simples,</p><p>não hidrolisáveis.</p><p>DISSACARÍDEOS: são</p><p>açúcares que contém duas</p><p>moléculas de monossacarídeos.</p><p>POLISSACARÍDEOS: são</p><p>polímeros (macromoléculas)</p><p>constituídos de longas</p><p>cadeias de glicose.</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://reidamoda.files.wordpress.com/2009/05/frutas.jpg&imgrefurl=http://reidamoda.wordpress.com/2009/05/page/2/&usg=__6JfiTRVAolX9qjUpEM4nLsz3pN0=&h=768&w=1024&sz=191&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=ImS-zJylsZawmM:&tbnh=113&tbnw=150&prev=/images?q%3Dfrutas%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DN%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://reidamoda.files.wordpress.com/2009/05/frutas.jpg&imgrefurl=http://reidamoda.wordpress.com/2009/05/page/2/&usg=__6JfiTRVAolX9qjUpEM4nLsz3pN0=&h=768&w=1024&sz=191&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=ImS-zJylsZawmM:&tbnh=113&tbnw=150&prev=/images?q%3Dfrutas%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DN%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://1.bp.blogspot.com/_j1ukQvVA6_M/SiKVrWzj-8I/AAAAAAAAGX4/B6bn5HNUSGo/s400/mel%2B2.jpg&imgrefurl=http://neidemonteiro.blogspot.com/2009/05/mel-com-canela.html&usg=__UwrjYUweQYwwqI-JWJ95Q27cDJc=&h=246&w=328&sz=11&hl=pt-BR&start=10&um=1&itbs=1&tbnid=yv5PtEe_HozdeM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images?q%3Dmel%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DG%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://1.bp.blogspot.com/_j1ukQvVA6_M/SiKVrWzj-8I/AAAAAAAAGX4/B6bn5HNUSGo/s400/mel%2B2.jpg&imgrefurl=http://neidemonteiro.blogspot.com/2009/05/mel-com-canela.html&usg=__UwrjYUweQYwwqI-JWJ95Q27cDJc=&h=246&w=328&sz=11&hl=pt-BR&start=10&um=1&itbs=1&tbnid=yv5PtEe_HozdeM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images?q%3Dmel%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DG%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://pronty.files.wordpress.com/2009/04/leite.jpg&imgrefurl=http://pronty.wordpress.com/2009/04/&usg=__6ou_Uq0dCRNfP15OJ-B0l8huwGo=&h=301&w=300&sz=9&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=u3RkOMOsR2dahM:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q%3Dleite%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DN%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://pronty.files.wordpress.com/2009/04/leite.jpg&imgrefurl=http://pronty.wordpress.com/2009/04/&usg=__6ou_Uq0dCRNfP15OJ-B0l8huwGo=&h=301&w=300&sz=9&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=u3RkOMOsR2dahM:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q%3Dleite%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DN%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.jomar.pro.br/portal/uploads/smartsection/images/item/gg.jpg&imgrefurl=http://www.jomar.pro.br/portal/modules/smartsection/item.php?itemid%3D154&usg=__akm1bYD4AEOM9XL_i_TSKZ4_8fk=&h=289&w=390&sz=18&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=8JHk8gECtcChoM:&tbnh=91&tbnw=123&prev=/images?q%3Dcana%2Bde%2Ba%C3%A7%C3%BAcar%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DG%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.jomar.pro.br/portal/uploads/smartsection/images/item/gg.jpg&imgrefurl=http://www.jomar.pro.br/portal/modules/smartsection/item.php?itemid%3D154&usg=__akm1bYD4AEOM9XL_i_TSKZ4_8fk=&h=289&w=390&sz=18&hl=pt-BR&start=2&um=1&itbs=1&tbnid=8JHk8gECtcChoM:&tbnh=91&tbnw=123&prev=/images?q%3Dcana%2Bde%2Ba%C3%A7%C3%BAcar%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DG%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://pasqual.com.br/APTI/Amido de Milho.jpg&imgrefurl=http://pasqual.com.br/Apti.asp&usg=__BbvCKqKyXT4IXOZ15ZbjnSv0RxQ=&h=200&w=208&sz=39&hl=pt-BR&start=17&um=1&itbs=1&tbnid=Z3htGKd11WN5dM:&tbnh=101&tbnw=105&prev=/images?q%3Damido%26hl%3Dpt-BR%26rlz%3D1T4SUNA_enBR313BR314%26sa%3DG%26um%3D1</p><p>http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://pasqual.com.br/APTI/Amido de 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DOS CARBOIDRATOS</p><p>1- MONOSSACARÍDEOS</p><p>• Nomenclatura: sufixo “ose”.</p><p>• Contêm de 3 a 7 átomos de carbono (trioses etc.).</p><p>• Exemplos: pentoses dos ácidos nucleicos (ribose e</p><p>desoxirribose)</p><p>• Glicose é o mais importante dos três e é utilizada</p><p>pelas células como fonte imediata de energia em</p><p>forma de ATP (trifosfato de adenosina), utilizada nas</p><p>reações metabólicas.</p><p>n=5: PENTOSES</p><p>Glicose presente nas frutas</p><p>doces e sangue.</p><p> Os monossacarídeos são compostos de função orgânica</p><p>mista do tipo polialcoolaldeído ou polialcoolcetona.</p><p> Por isso, a depender da função orgânica presente, o</p><p>monossacarídeo pode ser classificado como aldoses e</p><p>cetoses.</p><p> Nas aldoses, além do esqueleto carbônico, temos a</p><p>presença de dois ou mais grupos hidroxila e do grupo</p><p>aldoxila na extremidade da cadeia carbônica;</p><p> Já nas cetoses, também encontramos dois ou mais</p><p>grupos hidroxila, além do grupo carbonila no meio</p><p>da cadeiacarbônica.</p><p> Entre as aldoses, podemos destacar: gliceraldeído</p><p>(triose), eritrose (tetrose), ribose (pentose), arabinose</p><p>(pentose), glicose (hexose), manose (hexose) e galactose</p><p>(hexose).</p><p> Quanto às cetoses, podem-se citar alguns exemplos,</p><p>tais como: dihidroxiacetona (triose), eritrulose (tetrose),</p><p>ribulose (pentose) e frutose (hexose).</p><p>A isomeria é um fenômeno que ocorre quando duas ou</p><p>mais substâncias diferentes possuem a mesma fórmula</p><p>molecular, mas diferentes propriedades e fórmulas</p><p>estruturais.</p><p>Essas substâncias são isômeras entre si. A palavra</p><p>“isômero” foi criada pelo cientista Jöns Jacob Berzelius</p><p>(1779–1848) e vem do grego isos, que significa “igual” ou</p><p>“mesmo” e meros, que é “parte”; significando, portanto,</p><p>“partes iguais”</p><p>Os monossacarídeos apresentam muitos carbonos</p><p>assimétricos, o que permite a formação de muitos</p><p>isômeros.</p><p>Apesar da possibilidade de vários isômeros, dois</p><p>deles têm grande importância: os enantiômeros D</p><p>e L.</p><p> Existem dois tipos principais de isomeria:</p><p>└ a isomeria plana e a isomeria espacial.</p><p> A isomeria espacial tem maior importância biológica,</p><p>considerando-se tanto a isomeria cis-trans (geométrica),</p><p>importante para o estudo da estrutura de ácidos graxos,</p><p>quanto a isomeria óptica, essencial para o estudo das</p><p>estruturas de aminoácidos e monossacarídeos.</p><p> A isomeria óptica está relacionada com a capacidade</p><p>de compostos orgânicos em desviar a luz polarizada</p><p>para direita, chamados de dextrógiros (D), ou para a</p><p>esquerda, chamados de levógiros (L).</p><p> Essa atividade óptica é resultado da assimetria das</p><p>moléculas, ou seja, dependente da presença de carbonos</p><p>assimétricos ou quirais.</p><p> Para ser assimétrico, o carbono precisa estar</p><p>ligado a quatro grupos diferentes entre si.</p><p> Os dois isômeros ópticos, dextrógiro (D) e levógiro (L),</p><p>também chamados de enantiômeros, são moléculas</p><p>orgânicas que são imagens no espelho uma da outra e</p><p>não são superponíveis.</p><p> Esses enantiômeros são diferenciados pelas enzimas e</p><p>pelos ribossomos na catálise das reações químicas,</p><p>por isso, apenas as formas L-aminoácidos estão</p><p>presentes nas cadeias proteicas, bem como a forma D</p><p>dos monossacarídeos possuem importância nas vias</p><p>metabólicas que envolvem os carboidratos.</p><p>2- DISSACARÍDEOS</p><p>• São açúcares duplos, contendo duas moléculas de</p><p>monossacarídeos.</p><p>• Na grande maioria são compostos cristalinos, solúveis</p><p>em água e de sabor doce.</p><p>• Exemplos: sacarose; lactose e maltose.</p><p>Açúcar Composição Fonte</p><p>Sacarose Glicose + frutose Cana-de-açúcar</p><p>Lactose Glicose + galactose Leite</p><p>Maltose Glicose + glicose Malte</p><p>Sacarose</p><p>Lactose Maltose</p><p>Sacarose</p><p>Maltose</p><p>LIGAÇÃO GLICOSÍDICA</p><p> A lactulose é um dissacarídeo não-absorvível formado</p><p>pela ligação química entre o carbono 1 da alfa-D-</p><p>galactose e o carbono 4 da beta-D- frutose resistente à</p><p>atividade das glicosidases do trato gastrintestinal.</p><p> A lactulose não é um laxante, mas sim um agente</p><p>fisiológico administrado por via oral, o qual é utilizado</p><p>para tratamento de constipação e ou no reto para</p><p>encefalopatia hepática.</p><p>└ A lactulose age tornando as fezes mais moles e facilitando sua</p><p>saída; isso é feito através da retenção de água que a lactulose faz no</p><p>intestino grosso, reestabelecendo o funcionamento regular do</p><p>intestino com o acúmulo de água no bolo fecal.</p><p> A lactulose é um dissacarídeo sintético formado por galactose</p><p>e frutose sendo que, ela não sofre ação das glicosidases</p><p>duodenais e, portanto, não é digerido, nem os seus</p><p>aminoácidos constituintes são absorvidos.</p><p> Dessa maneira, a lactulose segue o caminho para o intestino</p><p>grosso, onde sofre a ação das bactérias da microbiota</p><p>intestinal - o metabolismo bacteriano transforma a lactulose</p><p>em ácidos graxos de cadeia curta, o que aumenta a</p><p>concentração de solutos no lúmen do intestino grosso.</p><p> Com esse aumento da osmolaridade, a água é atraída, por</p><p>osmose, para o lúmen do intestino grosso, contribuindo para o</p><p>aumento do volume da massa fecal; com isso, ocorre uma</p><p>resposta reflexa entérica que leva a um aumento do</p><p>peristaltismo, estimulando a motilidade propulsora da massa</p><p>fecal em direção ao reto.</p><p>└ por isso a lactulose é usada como laxante em casos de constipação.</p><p>A encefalopatia hepática é a deterioração da função cerebral que ocorre em</p><p>pessoas com doença hepática grave, porque substâncias tóxicas</p><p>normalmente eliminadas pelo fígado se acumulam no sangue e chegam ao</p><p>cérebro. A encefalopatia hepática ocorre em pessoas com</p><p>doença hepática prolongada (crônica).</p><p> A lactulose também é empregada no tratamento dos</p><p>casos de encefalopatia hepática.</p><p> Dificuldade de transformer amônia em ureia.</p><p> A amônia é extremamente neurotóxica e atravessa facilmente a</p><p>barreira hematoencefálica.</p><p> Os danos neurológicos provocados por ela caracterizam o quadro de</p><p>encefalopatia.</p><p> Entre os vários tratamentos para encefalopatia hepática,</p><p>temos o uso da lactulose.</p><p> Nessa situação, o metabolismo bacteriano da lactulose</p><p>resulta em ácidos graxos e outros ácidos orgânicos, o que</p><p>leva à liberação de prótons para o lúmen do intestino</p><p>grosso.</p><p> Esses prótons reagem com a amônia (NH3) produzida</p><p>pela microbiota intestinal, formando o íon amônio</p><p>(NH4</p><p>+), que possui carga positiva.</p><p> Devido à essa carga elétrica, o íon amônio não é</p><p>lipossolúvel e não consegue atravessar a barreira</p><p>intestinal e alcançar a corrente sanguínea, dessa</p><p>maneira, a lactulose reduz a sobrecarga de amônia para</p><p>o fígado por meio da redução da absorção intestinal da</p><p>amônia produzida pela microbiota intestinal.</p><p>3- POLISSACARÍDEOS = GLICANOS</p><p>• São formadas por três ou mais moléculas (unidades)</p><p>de monossacarídeos.</p><p>AMIDO</p><p>É a substância de reserva energética dos vegetais.</p><p>É encontrado no batata, milho, sementes etc.</p><p>GLICOGÊNIO</p><p>É a substância de reserva energética dos animais e</p><p>dos fungos.</p><p>No ser humano é armazenado principalmente nas</p><p>células dos músculos e do fígado.</p><p>CELULOSE</p><p>Carboidrato de origem vegetal - é o glicídio mais</p><p>abundante da Terra.</p><p>Somente alguns fungos, bactérias e protozoários</p><p>produzem celulase - a enzima que degrada a celulose.</p><p>• Para ocorrer a digestão dos carboidratos é necessária</p><p>a ação de enzimas, isso acontece desde o instante que o</p><p>alimento entra na saliva, com a amilase salivar.</p><p>• Inicialmente há a quebra das 1ª ligações que há entre</p><p>moléculas de glicose do amido.</p><p>└ esta ação da enzima continua até o estômago.</p><p>• No intestino delgado, recomeça a ação enzimática com</p><p>a ação da amilase pancreática, a qual completa a digestão</p><p>formando: glicose, frutose e galactose (são monossa-</p><p>carídeos), os quais são absorvidos pelos enterócitos</p><p>(células do intestino delgado que têm função de quebrar</p><p>moléculas e transportá-las para os tecidos).</p><p>• Após a absorção, o fígado libera uma parte da glicose</p><p>para a corrente sanguínea e, o restante, será armaze-</p><p>nado sob a forma de glicogênio.</p><p>3- POLISSACARÍDEOS = GLICANOS</p><p>• São formadas por três ou mais moléculas (unidades)</p><p>de monossacarídeos.</p><p>QUITINA</p><p>Carboidrato de origem animal - forma a carapaça</p><p>(ou seja, o exoesqueleto) de animais artrópodes.</p><p>Ex.: aracnídeos, insetos etc.</p><p>ÁCIDO</p><p>HIALURÔNICO</p><p>Carboidrato de origem animal - presente nos</p><p>tecidos, atuando como uma “cola” que liga as células.</p><p>└ é um glicídio utilizado no tratamento de rugas, uma</p><p>vez que este preenche a derme, amenizando essas</p><p>alterações inestéticas.</p><p>*Ele também é utilizado para a viscossuplementação,</p><p>que é a aplicação intra-articular de ácido hialurônico para</p><p>o tratamento de osteoartrose, com o objetivo de melhorar</p><p>a lubrificação das articulações afetadas.</p><p>QUITINA</p><p> O ácido hialurônico é um glicosaminoglicano encontrado</p><p>no meio extracelular e formado por repetições de</p><p>unidades formadas por N-acetil-D-glicosamina e ácido D-</p><p>glicurônico.</p><p> Devido às cargas negativas presentes na cadeia, ele atrai</p><p>muitas moléculas de água chamada água de solvatação,</p><p>e isso confere turgidez da pele e viscosidade nas</p><p>articulações.</p><p> Por isso, o ácido hialurônico é aplicado como preenchedor</p><p>na Saúde Estética e na viscossuplementação na</p><p>Ortopedia.</p><p>►É um polissacarídeo polianiônico sulfatado, o qual pertence à</p><p>família dos glicosaminoglicanos e à classe dos anticoagulantes.</p><p>└ é um fármaco que atua impedindo a formação de coágulos</p><p>sanguíneos (trombos).</p><p>Descoberta em 1916, a heparina é o anticoagulante mais antigo</p><p>utilizado na prática clínica.</p><p>Quando foi introduzido no mercado na década de 1930, ela foi</p><p>considerada um avanço médico monumental, dada a escassez de</p><p>alternativas que tivessem o mesmo efeito.</p><p>- ela é um glicosaminoglicano</p><p> A heparina é um glicosaminoglicano, mas</p><p>diferentemente dos outros glicosaminoglicanos que são</p><p>extracelulares, a heparina se encontra nos grânulos de</p><p>mastócitos.</p><p> A estrutura geral de um glicosaminoglicano é um</p><p>heteropolissacarídeo formado por repetições de</p><p>unidades dissacarídicas compostas por um</p><p>açúcar ácido e um açúcar aminado.</p><p> No caso da heparina, o açúcar ácido é o ácido D-</p><p>glicurônico e o açúcar aminado é o N-acetil-D-</p><p>galactosamina.</p><p> A heparina interage com a proteína antitrombina III,</p><p>aumentando a sua eficácia em inibir a trombina e</p><p>outros fatores da coagulação, por isso, a heparina é um</p><p>anticoagulante endógeno e tem aplicação na clínica.</p><p>HOMOPOLÍMEROS E HETEROPOLÍMEROS</p><p> Os carboidratos formam o glicocálix:</p><p>O glicocálice ou glicocálix é</p><p>a estrutura formada pelas porções</p><p>glicídicas de glicoproteínas e de glicoesfingolipídeos, que está</p><p>presente na parte externa da membrana plasmática.</p><p>CARBOIDRATOS GLICOCONJUGADOS E GLICOLIPÍDIOS</p><p> GLICOCONJUGADOS: são moléculas formadas por</p><p>carboidratos e proteínas:</p><p>└ as glicoproteínas e os proteoglicanos;</p><p>a) Glicoproteínas: moléculas formadas pela associação de</p><p>um ou alguns oligossacarídeos com proteínas.</p><p>b) Proteoglicanos: moléculas formadas pela associação dos</p><p>glicosaminoglicanos com as pequenas cadeias proteicas.</p><p> GLICOLIPÍDIOS: são moléculas formadas por</p><p>carboidratos e lipídios.</p><p>ESTRUTURA E CONSTITUIÇÃO DA</p><p>MEMBRANA PLASMÁTICA</p><p> Os glicoesfingolipídeos presentes na membrana</p><p>plasmática das hemácias ou eritrócitos são os</p><p>determinantes dos tipos sanguíneos do sistema ABO.</p><p> As porções oligossacarídicas desses glicoconjugados</p><p>formam os antígenos A, B e H.</p><p> O antígeno H, presente no tipo sanguíneo O, é o</p><p>precursor dos antígenos A e B.</p>