UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO Disciplina: Bioquímica 1 Instituto de Bioquímica Médica – CCS – UFRJ Prof. Vitor H. Pomin 1° Periodo
– Farmácia – Noturno Estudo dirigido de carboidratos
1) Explique com base nas diferenças de configuração D‐ e L‐, e anomericidade α‐ e β‐, como estas características estruturais podem influenciar em eventos biológicos (0.1 pts). R: As moléculas de açúcares naturais são quase todas classificadas como D-isômeros (diferentes dos aminoácidos animais, que são L-isômeros). A especificidade de ligação para uma molécula quiral em um sítio receptor quiral, só é favorável de uma maneira. Sendo assim, se a molécula ou sítio biológico receptor tiver a lateralidade errada, a resposta fisiológica natural não ocorrerá. Muitos medicamentos são quirais e, normalmente, uma forma de imagem especular fornece o efeito desejado, sendo a outra geralmente inativa. Outro exemplo é o alimento ingerido, que é constituído de uma forma de imagem especular e se fosse consumido a outra forma não-natural, não haveria digestão. Os anômeros alfa e beta, assim como a configuração D- e L-, também determinam essa conformação estrutural dos carboidratos, influenciando na resposta fisiológica natural. 2) Explique a variabilidade estrutural estrutural de carboidratos e por que esta variabilidade é restrita na natureza em termos de ocorrência (0.2 pts). R: Devido à grande heterogeneidade nos números de carbono (de 3 a milhares; mono, di, oligo e polissacarídeos), tipos de ligação glicosídica, configurações do carbono anomérico (alfa- e beta-), e linearidade de ramificações, os carboidratos são biomoléculas que mais apresentam variabilidade estrutural e, portanto, informação biológica. Os carboidratos são restringidos pelas enzimas (proteínas) que participam de diversas reações metabólicas, utilizando os carboidratos como substrato. 3) Cite duas funções biológicas desempenhadas desempenhadas por glicoconjugados (0.2 pts).
R: Glicoconjugados são, por definição, carboidratos que estão ligados covalentemente a proteínas ou lipídeos.. As glicoproteínas, glicolipideos, glicopeptideos e lipossacarideos são os principais glicoconjugados. As integrinas, glicoproteínas, são encontradas em plaquetas e em todas as células nucleadas dos mamíferos. O termo 'integrina' apareceu, primeiramente, em meados dos anos 80 e tinha como objetivo nomear a molécula que integrava os meios extra e intracelular. Elas participam diretamente de vários fenômenos biológicos que envolvem adesão e migração celular, atuam na organização dos tecidos juntamente com outras moléculas de adesão e são fundamentais na embriogênese. No caso dos glicolipídeos, por exemplo, levando em consideração que este tipo de lipídeo armazena restos glicídicos, sua principal função seria a de reserva nutritiva para a célula. 4) Qual é a importância farmacológica do pentassacarídeo de heparina (GlcNR6S‐GlcA‐ GlcNS3,6S‐ IdoA2S‐GlcNS6S) (0.2 pts). R: O pentassacarídeo de heparina, é uma heparina de baixíssimo peso molecular correspondente ao sítio de fixação da heparina à anti-trombina III e é farmacologicamente superior às heparinas não-fracionadas (HNF) devido ao fato de que suas cadeias de sacarídeos não são suficientemente longas para inibir diretamente a trombina, por isso tem maior atividade apenas pelo fator Xa, o que reduz consideravelmente o risco de sangramentos; entre outros fatores como:
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Meia vida 2x maior (4H).
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Biodisponibilidade 90% contra 20% das HNF.
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Ligam-se menos às proteínas plasmáticas e às células endoteliais e, por isso, possuem taxa de eliminação, resposta à dose e bioatividade mais previsíveis que as HNF.
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Maior absorção subcutânea.
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Menor interação com as plaquetas.
5) Apresente um plano experimental de análise estrutural de um carboidrato desconhecido (0.3 pts). R: Preparação das amostras: as amostras sólidas devem ser moídas em condições que causem a mínima mudança no conteúdo de umidade e que não afetem as propriedades e composição do alimento. Os lipídios e clorofila são geralmente removidos por extração com
éter de petróleo, pois neste solvente os carboidratos são insolúveis. Na determinação do conteúdo de carboidratos em alimentos, deve-se obter solução aquosa dos açúcares, livres de substâncias interferentes, para posterior identificação e quantificação. Estas substâncias interferentes podem ser pigmentos solúveis, substâncias opticamente ativas (aminoácidos etc.), constituintes fenólicos, lipídios e proteínas. As substâncias interferentes podem ser separadas por descoloração, tratamento com resina trocadora de íons, ou clarificação com vários agentes clarificantes. A função destes clarificantes é de precipitar as substâncias que irão interferir na medida física ou química do açúcar. Os métodos quantitativos utilizados para determinação de açúcares totais e açúcares redutores utilizados em alimentos são: a) Munson-Walker: método gravimétrico baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares. b) Lane-Eynon: método que utiliza a titulação e também está baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares. c) Somogyi-Nelson: método que utiliza a titulação e também está baseado na redução do cobre. Os métodos de redução são empíricos e as condições estabelecidas para cada um deles devem ser rigorosamente seguidas. Como reagente utiliza-se: Reagente de Fehling, que é composto por uma Solução A (sulfato de cobre cristalino em água) e uma Solução B (tartarato de sódio e potássio e hidróxido de sódio) em água. Os resultados são expressos em: açúcares redutores, em glicose (%, p/p), açúcares nãoredutores, em sacarose (%, p/p).
