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Monossacarídeo

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de monossacarídeo

Um monossacarídeo é a forma mais básica de carboidratos. Os monossacarídeos podem, combinados através de ligações glicosídicas para formar carboidratos maiores, conhecidos como oligossacarídeos ou polissacarídeos. Um oligossacarídeo com apenas dois monossacarídeos é conhecido como dissacarídeo. Quando mais de 20 monossacarídeos são combinados com ligações glicosídicas, um oligossacarídeo se torna um polissacarídeo. Alguns polissacarídeos, como celulose, contêm milhares de monossacarídeos. Um monossacarídeo é um tipo de monômero ou molécula que pode combinar com moléculas semelhantes para criar um polímero maior.

Função do monossacarídeo

Os monossacarídeos têm muitas funções nas células. Em primeiro lugar, os monossacarídeos são usados para produzir e armazenar energia. A maioria dos organismos cria energia quebrando a glicose monossacarídeo e colhendo a energia liberada dos títulos. Outros monossacarídeos são usados para formar fibras longas, que podem ser usadas como uma forma de estrutura celular. As plantas criam celulose para atender a essa função, enquanto algumas bactérias podem produzir uma parede celular semelhante a partir de polissacarídeos ligeiramente diferentes. Até as células animais se envolvem com uma matriz complexa de polissacarídeos, todos feitos de monossacarídeos menores.

Estrutura de monossacarídeo

Todos os monossacarídeos têm a mesma fórmula geral de (CH2O) N, que designa uma molécula central de carbono ligada a dois hidrogênios e um oxigênio. O oxigênio também se liga a um hidrogênio, criando um grupo hidroxila. Como o carbono pode formar 4 ligações, várias dessas moléculas de carbono podem unir. Um dos carbonos da cadeia formará uma ligação dupla com um oxigênio, chamado grupo de carbonil. Se esse carbonil ocorrer no final da cadeia, o monossacarídeo está na família Aldose. Se o grupo carboxila estiver no meio da cadeia, o monossacarídeo estará na família de cetote.

Acima está uma imagem de glicose. A glicose é um dos monossacarídeos mais comuns na natureza, usados por quase todas as formas de vida. Esse monossacarídeo simples é composto por 6 carbonos, cada um rotulado na imagem. O primeiro carbono é o grupo carbonil. Por estar no final da molécula, a glicose está na família de aldose. Normalmente, os monossacarídeos com mais de 5 carbonos existem como anéis em soluções de água. O grupo hidroxila no quinto carbono reagirá com o primeiro carbono. O grupo hidroxila cede seu átomo de hidrogênio quando forma uma ligação com o primeiro carbono. O oxigênio ligado duplo nas primeiras ligações de carbono com um novo hidrogênio quando a segunda ligação com o carbono é quebrada. Isso forma um anel de carbonos totalmente conectado e estável.

Exemplos de monossacarídeo

Glicose

A glicose é um monossacarídeo importante, pois fornece energia e estrutura a muitos organismos. As moléculas de glicose podem ser divididas em glicólise, fornecendo energia e precursores para a respiração celular. Se uma célula não precisar de mais energia no momento, a glicose pode ser armazenada combinando -a com outros monossacarídeos. As plantas armazenam essas cadeias longas como amido, que podem ser desmontadas e usadas como energia posteriormente. Os animais armazenam cadeias de glicose no glicogênio polissacarídeo, que podem armazenar muita energia.

A glicose também pode ser conectada em longas cordas de monossacarídeos para formar polissacarídeos que se assemelham a fibras. As plantas normalmente produzem isso como celulose. A celulose é uma das moléculas mais abundantes do planeta e, se pudéssemos pesar tudo ao mesmo tempo, pesaria milhões de toneladas. Cada planta usa celulose para cercar cada célula, criando paredes celulares rígidas que ajudam as plantas altas e permanecem turgidas. Sem a capacidade dos monossacarídeos de combinar nessas cadeias longas, as plantas seriam planas e mole.

Frutose

Embora quase idêntico à glicose, a frutose é uma molécula ligeiramente diferente. A fórmula ((CH2O) 6) é a mesma, mas a estrutura é muito diferente. Abaixo está uma imagem de frutose:

Observe que, em vez de o grupo carbonil estar no final da molécula, como na glicose, é o segundo carbono para baixo. Isso faz da frutose uma cetosa, em vez de uma aldose. Como a glicose, a frutose ainda possui 6 carbonos, cada um com um grupo hidroxila conectado. No entanto, como existe o oxigênio ligado duplo em frutose em um local diferente, um anel de formato ligeiramente diferente é formado. Na natureza, isso faz uma grande diferença na maneira como o açúcar é processado. A maioria das reações nas células é catalisada por enzimas específicas. Diferentes monossacarídeos formas precisam que uma enzima específica seja quebrada.

A frutose, porque é um monossacarídeo, pode ser combinada com outros monossacarídeos para formar oligossacarídeos. Um dissacarídeo muito comum feito pelas plantas é a sacarose. A sacarose é uma molécula de frutose conectada a uma molécula de glicose através de uma ligação glicosídica.

Galactose

A galactose é um monossacarídeo produzido em muitos organismos, especialmente mamíferos. Os mamíferos usam galactose no leite, para dar energia aos seus filhos. A galactose é combinada com glicose para formar a lactose dissacarídeo. Os títulos em lactose têm muita energia, e as enzimas especiais são criadas por mamíferos recém -nascidos para separar esses títulos. Uma vez desmamados do leite de sua mãe, as enzimas que quebram a lactose nos monossacarídeos de glicose e galactose são perdidos.

Os seres humanos, sendo a única espécie de mamíferos que consome leite na idade adulta, desenvolveu algumas funções enzimáticas interessantes. Nas populações que bebem muito leite, a maioria dos adultos é capaz de digerir a lactose a maior parte de suas vidas. Nas populações que não bebem leite após serem desmamadas, a intolerância à lactose afeta quase toda a população. Embora os monossacarídeos possam ser quebrados individualmente, a lactose da molécula não pode mais ser digerida. Os sintomas da intolerância à lactose (cólicas abdominais e diarréia) são causados por toxinas produzidas por bactérias no intestino digerindo o excesso de lactose. As toxinas e o excesso de nutrientes que eles criam aumentaram a quantidade total de solutos no intestino, fazendo com que retenham mais água para manter um pH estável.

Termos de biologia relacionados

  • Desacarídeo – Dois monossacarídeos conectados por uma ligação glicosídica.
  • O oligossacarídeo-3-20 monossacarídeos conectados por ligações glicosídicas, normalmente usadas para mover monossacarídeos e armazená-las por curtos tempos.
  • Polissacarídeo – Muitos (20+) monossacarídeos, geralmente conectados em cadeias longas, usadas para armazenamento ou suporte estrutural.
  • Carboidratos – açúcares e amidos, todos feitos de monossacarídeos.

Questionário

1. O sucralose, um adoçante artificial comum, é de forma semelhante à sacarose, um açúcar produzido pelas plantas. No entanto, em vez de grupos hidroxila (OH) ligados a todos os carbonos, a sucralose possui alguns átomos de cloro (CL) em sua estrutura. Estudos mostraram que, embora a maioria dos sucralose consumida passou por uma pessoa, 2-8% dela são metabolizados. Por que isso poderia representar um problema para a pessoa digerindo a sucralose? R. Não fornece tantas calorias quanto sacarose. B. Sem os grupos hidroxila, o corpo não pode funcionar. C. As enzimas do corpo não são adaptadas à metabolização da sucralose.

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Os átomos de cloro na molécula de sucralose podem apresentar um problema sério às enzimas do corpo. Parte do mecanismo que se liga a uma enzima a um substrato é a forma da molécula. Uma vez que uma reação ocorre, os produtos devem ser liberados. Se a sucrase, a enzima que digere a sacarose, é inibida ou danificada pelos átomos de cloro, a enzima pode não funcionar mais. Enquanto o corpo pode produzir mais enzimas, se a quantidade de sucralose ingerida sobrecarregar a produção de nova enzima pelo corpo, a pessoa não seria mais capaz de digerir sacarose. Isso pode levar a deficiências nutricionais ou outros efeitos colaterais prejudiciais.

2. Um aminoácido é uma molécula singular que pode ser adicionada em uma cadeia para criar uma proteína. Um aminoácido não é um carboidrato. Qual dos seguintes termos descreve um aminoácido? A. Monômero B. Monossacarídeo C. Polímero

Resposta à pergunta nº 2

A está correto. Um aminoácido é uma unidade única, que pode ser combinada com outros aminoácidos para criar polímeros de aminoácidos. Isso faz de um aminoácido individual um monômero. O termo sacarídeo é outra palavra para açúcar. Como os aminoácidos não são açúcares, eles não são monossacarídeos. No entanto, um monossacarídeo é um monômero porque pode formar polímeros de polissacarídeo quando conectado em série com outros monossacarídeos.

3. Como mencionado, os monossacarídeos que consistem em mais de 5 carbonos geralmente tendem a formar anéis na natureza. A interação que os leva a formar anéis é devida às forças das moléculas de água polar que atuam nos monossacarídeos. Se os monossacarídeos são lugares em uma solução não polar, o que eles se formarão? A. Espirais B. Moléculas lineares C. Anéis

Resposta à pergunta nº 3

B está correto. Em uma solução não polar, nenhuma forças estaria puxando a molécula para dentro, e as regiões não polares da molécula formariam interações fracas com a solução. Se um anel começasse a se formar, uma fonte de átomos de hidrogênio não seria fácil de encontrar, pois as soluções não polares geralmente têm poucos íons livres para uso. Na água, muitos íons de hidrogênio livres estão disponíveis para a criação de títulos. Sem isso, e as forças produzidas pelas moléculas de água polar, o esqueleto de carbono permaneceria como uma molécula linear rígida.

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