Polissacarídeos

O que são polissacarídeos?

O polissacarídeos, Muitas vezes chamadas glicanos, são compostos químicos de alto peso molecular formados por mais de 10 unidades de açúcares individuais (monossacarídeos). Em outras palavras, eles são polímeros monossaccharídeos unidos por meio de links glicosídicos.

Essas são moléculas muito comuns na natureza, como são encontradas em todos os seres vivos, onde exercem uma variedade de funções, muitas das quais ainda estão sendo estudadas. Eles são considerados a maior fonte de recursos naturais renováveis ​​na Terra.

Estrutura de celulose, um homopolissacarídeo (fonte: http: // www.monografias.com/jobs46/celulose-madera/celulose-madera2.Shtml/cc BY-SA (https: // criativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

A parede das células vegetais, por exemplo, é formada por um dos polissacarídeos mais abundantes da biosfera: celulose.

Este composto, formado por unidades repetidas de um monossacarídeo chamado glicose, serve como alimento para milhares de microorganismos, fungos e animais, além das funções que possui na manutenção da estrutura dos vegetais.

O homem, com o passar do tempo, conseguiu aproveitar a celulose para fins práticos: use algodão para fazer roupas, a "polpa" das árvores para tocar papel, etc.

Outro polissacarídeo muito abundante, também produzido por plantas e de grande importância para o homem é amido, pois é uma das principais fontes de carbono e energia. Está nos grãos dos cereais, nos tubérculos, etc.

Características dos polissacarídeos

- São macromoléculas de peso molecular muito alto

- Eles são compostos principalmente de átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio

- Eles são muito diferentes estruturalmente e funcionalmente falando

- Há praticamente todos seres vivos na terra: plantas, animais, bactérias, protozoários e fungos

- Alguns polissacarídeos são altamente solúveis na água e outros, o que geralmente não depende da presença de ramificações em sua estrutura

- Eles trabalham em armazenamento de energia, na comunicação celular, no suporte estrutural de células e tecidos, etc.

- Sua hidrólise geralmente resulta na liberação de resíduos individuais (monossacarídeos)

- Eles podem ser encontrados como parte de macromoléculas mais complexas, como a porção de carboidratos de muitas glicoproteínas, glicolipídios, etc.

Estrutura dos polissacarídeos

Os polissacarídeos são polímeros de mais de 10 desperdícios de açúcares ou monossacarídeos, que são unidos através de links glucosídicos.

Embora sejam moléculas extremamente diversas (existe uma variedade infinita de possíveis tipos estruturais), os monossacarídeos mais comumente encontrados na estrutura de um polissacarídeo são pendosos e os açúcares hexíicos, ou seja, açúcares de 5 e 6 átomos de carbono, respectivamente.

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Diversidade

A diversidade dessas macromoléculas está no fato de que, além dos diferentes açúcares que podem formá -los, cada resíduo de açúcar pode ser em duas formas cíclicas diferentes: furanos ou piranosa (apenas os açúcares de 5 e 6 átomos de carbono).

Além disso, as ligações glicosídicas podem estar na configuração de α ou β e, como se isso não fosse suficiente, a formação dessas ligações pode implicar a substituição de um ou mais grupos hidroxila (-OH) no resíduo adjacente.

Eles também podem ser formados por açúcares com correntes ramificadas, por açúcares sem um ou mais grupos hidroxila (-OH) e por açúcares de mais de 6 átomos de carbono, bem como por diferentes derivados de monossacarídeos (comum ou não).

Representação gráfica de um polissacarídeo linear e outra filial

Os polissacarídeos com cadeias lineares geralmente são "embalados" em estruturas rígidas ou desencadeadas e são insolúveis em água, ao contrário dos polissacarídeos ramificados, que são altamente solúveis em água e formam estruturas "pasteiras" em soluções aquosas.

Classificação de polissacarídeos

A classificação dos polissacarídeos geralmente se baseia em sua ocorrência natural, no entanto, é cada vez mais comum classificá -los de acordo com sua estrutura química.

Muitos autores consideram que a melhor maneira de classificar polissacarídeos é baseada no tipo de açúcar que os compõe, segundo os quais dois grandes grupos foram definidos: o dos homopolissacarídeos e o de heteropolissacarídeos.

Homopolissacarídeos ou homoglicanos

A esse grupo pertence a todos os polissacarídeos formados por unidades de açúcares ou monossacarídeos idênticos, ou seja, são homopolímeros do mesmo tipo de açúcar.

Os homopolissacarídeos mais simples são aqueles que têm uma conformação linear, na qual todos os resíduos de açúcar são unidos pelo mesmo tipo de ligação química. A celulose é um bom exemplo: é um polissacarídeo composto por resíduos de glicose unidos por links β (1 → 4).

No entanto, existem homopolissacarídeos mais complexos e são aqueles que têm mais de um tipo de link em uma cadeia linear e podem até apresentar ramificações.

Exemplos de homopolissacarídeos muito comuns são celulose, glicogênio e amido, todos formados por unidades repetidas de glicose; Este grupo também inclui chitin, que consiste em unidades repetidas de N-acetil-glucosamina, um derivado de glicose.

Depois, há outros menos populares na literatura, como os frutãs (compostos de unidades de frutose), peiosanos (compostos de arabinosa ou xilose) e pectinas (formados por derivados de ácido galacturônico, derivados, por sua vez, da galactose).

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Heteropolissacarídeos ou heteroglicanos

Dentro desse grupo, por outro lado, todos os polissacarídeos compostos por dois ou mais tipos diferentes de açúcares são classificados, ou seja, são heteropolímeros de diferentes açúcares.

As heteropópicas mais simples são formadas por dois desperdícios de açúcar diferentes (ou derivados de açúcares), que podem (1) estar na mesma cadeia linear ou (2) ser um formando uma linha linear principal e a outra constituindo cadeias laterais.

No entanto, também pode haver heteropolissacarídeos formados por mais de 2 tipos de resíduos açucarados e altamente ramificados, ou não.

Muitas dessas moléculas estão associadas a proteínas ou lipídios, formando glicoproteínas e glucolipídios, muito abundantes em tecidos animais.

Exemplos muito comuns de heteropolissacarídeos são aqueles que fazem parte dos mucopolissacarídeos, como o ácido hialurônico, amplamente distribuídos entre os animais e que é formado por resíduos de ácido glucorônico unidos a resíduos de resíduos de resíduos de resíduos a partir de N-acetil-D-glucosamina.

Cartilianos, presentes em todos os animais de vertebrados, também têm heteropolissacarídeos abundantes, especialmente sulfato de condroitina, que é formado por unidades repetidas de ácido glucorônico e N-acetil-D-galactosamina.

Um fato geral sobre a nomenclatura

Os polissacarídeos são nomeados com o termo de glicano genérico; portanto, as nomenclaturas mais precisas usam, para conceder um nome, o prefixo do "açúcar dos pais" e o término ""-ano". Por exemplo, um polissacarídeo baseado em unidades de glicose pode ser chamado de glucano.

Exemplos de polissacarídeos

Ao longo do texto, citamos os exemplos mais comuns que representam, sem dúvida, este grande grupo de macromoléculas. Em seguida, desenvolveremos um pouco mais alguns deles e mencionaremos outros igualmente importantes.

Glicogênio e celulose, dois polissacarídeos (Fonte: SunshineConnelly em In IN.Wikibooks/CC por (https: // criativeCommons.Org/licenças/por/2.5) via Wikimedia Commons, modificado por Raquel Parada Puig)

Celulose e chitina

A celulose, um polímero de resíduos de glicose, é, juntamente com a quitina, um polímero de desperdício de N-acetil-glucosamina, um dos polímeros mais abundantes do mundo.

Molécula de Quitina

O primeiro é uma parte fundamental da parede que cobre células vegetais e a última está na parede das células fúngicas e nos crustáceos do artrópode exoesquelets, por exemplo.

Ambos os homopolissacarídeos são igualmente importantes, não apenas para o homem, mas também para todos os ecossistemas da biosfera, pois são uma parte estrutural dos organismos que estão na base da cadeia alimentar.

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Glicogênio e amido

Os polissacarídeos, entre suas múltiplas funções, servem como material de reserva de energia. Nas plantas, o amido é produzido e o glicogênio ocorre em animais.

Ambos são homopolissacarídeos compostos de resíduos de glicose, unidos por diferentes ligações glucosídicas, apresentando inúmeras ramificações em padrões bastante complexos. Com a ajuda de algumas proteínas, os dois tipos de moléculas podem formar grânulos mais compactos.

O amido é um complexo formado por dois polímeros diferentes de glicose: amilosa e amilopetina. A amilose é um polímero linear de resíduos de glicose unido por ligações α (1 → 4), enquanto a amilpectina é um polímero ramificado que se liga à amilose através de ligações α (1 → 6).

Grãos de amido em uma célula de batata. Fonte: Ganímedes/CC BY-S (https: // criativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)

O glicogênio, por outro lado, também é um polímero de unidades de glicose ligadas por links α (1 → 4) e com inúmeras ramificações conectadas por links α (1 → 6). Isso apresenta uma série de ramificações significativamente maiores que o amido.

Estrutura de glicogênio

Heparina

A heparina é um glucosaminoglicano associado a grupos de sulfato. É um heteropolissacarídeo composto de unidades de ácido glucorônico, muitas das quais são esterificadas e por unidades de sulfato de N-Glucosamina que possui um grupo de sulfato adicional em seu carbono 6 ligado pelas ligações α (1 → 4).

Estrutura heoparina. Fonte da imagem: Jü / CC0

Este composto é comumente usado como anticoagulante, normalmente prescrito para o tratamento de ataques cardíacos instáveis ​​e ataques torácicos.

Outros polissacarídeos

As plantas produzem muitas substâncias ricas em heteropolissacarídeos complexos, incluindo gengivas e outros compostos adesivos ou emulsificantes. Essas substâncias são, muitas vezes, ricas em polímeros de ácido glucorônico e outros açúcares.

As bactérias também produzem heteropolissacarídeos que, muitas vezes, liberam para o ambiente circundante, para que sejam conhecidos como exopolisacarídeos.

Muitas dessas substâncias são empregadas como agentes gelificantes na indústria de alimentos, especialmente aqueles sintetizados por bactérias que batem ácido.

Referências

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