Propriedades Químicas Dos Glicidios

1.Resumo

Neste experimento serão apresentadas técnicas de análise de glicídios. No total foram realizados seis testes que possibilitaram a identificação e diferenciação dos glicídios, com base na estrutura química dos mesmos.

2.Introdução

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes na terra. A cada ano, a fotossíntese converte mais de 100 bilhões de toneladas métricas de gás carbônico e água em celulose e outros produtos vegetais. Alguns carboidratos (açúcar e amido) são o principal elemento da dieta em muitas partes do mundo, e sua oxidação é a principal via de produção de energia na maioria das células não fotossintéticas.

Carboidratos são poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que geram estes compostos quando hidrolisadas. Muitos carboidratos têm a fórmula empírica (CH2O)n ; alguns também contêm nitrogênio, fósforo ou enxofre.

Existem três classes principais de carboidratos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.

2.1 Monossacarídeos

Os monossacarídeos são sólidos cristalinos e incolores plenamente solúveis em água, mas insolúveis em solventes apolares.

São constituídos por uma única unidade poliidroxicetona ou poliidroxialdeído. Os esqueletos dos monossacarídeos comuns são compostos por cadeias de carbono não ramificadas, nas quais todos os átomos de carbono estão unidos por ligações simples.

Na forma de cadeia aberta, um dos átomos de carbono está ligado duplamente a um átomo de oxigênio, formando uma grupo carbonil; os outros átomos de carbono estão ligados , cada um, a um grupo hidroxil. Quando o grupo carbonil está na extremidade da cadeia de carbonos, o monossacarídeo é uma aldose; quando ele está em qualquer outra posição, o monossacarídeo é uma cetose.

Figura 1: Diferença entre uma aldose e uma cetose.

Uma característica importante dos monossacarídeos é que todos eles ( com exceção da diidroxiacetona ) possuem mais de um átomo de carbono assimétrico ( quirais ) e, portanto, ocorrem em formas isoméricas opticamente ativas.

É importante ressaltar que em uma solução aquosa, as aldotreoses e todos os monossacarídeos com cinco ou mais átomos de carbono no esqueleto ocorrem predominantemente como estruturas cíclicas. A formação destas estruturas em anel é o resultado de uma reação geral entre álcoois e aldeídos ou cetonas para formar derivados chamados de hemiacetais ou hemicetais, os quais contêm um átomo de carbono assimétrico adicional e podem, portanto, existir em duas formas estereoisoméricas. Tal fenômeno pode ser acompanhado pela figura abaixo:

Figura 2: Formação das duas formas cíclicas da D-glicose.

Vale ressaltar que os anômeros da D-glicose se interconvertem em solução aquosa por um processo denominado mutarrotação.

Os monossacarídeos podem ser oxidados por agentes oxidantes relativamente suaves, como íons cúpricos ( Cu2+ ), e férricos ( Fe+3 ). Os açúcares com tal propriedade são denominados açúcares redutores; o grupo carbonila é oxidado a carboxila. Ocorrendo a fomação de uma mistura complexa de ácidos de 2,3,4 e 6 carbonos.

Figura 3: Exemplo de um manossacarídeo redutor.

Tal propriedade serviu por muitos anos para determinar elevadas concentrações de glicose no sangue e na urina para o diagnóstico de diabete melito .

2.2 Oligossacarídeos

Os oligossacarídeos contem de duas a dez unidades monossacarídicas, sendo os mais comuns os dissacarídeos sacarose e lactose. Os dissacarídeos têm em sua composição dois monossacarídeos unidos por uma ligação denominada glicosídica, a qual é formada quando um grupo hidroxil de um açúcar reage com o carbono anomérico de outro, e o composto resultante é chamado de glicosídeo.

Figura 4: Representação da condensação e hidrolise da Maltase.

Ligações glicosídicas são prontamente hidrolisadas por ácido. Mas resistem a clivagem por base. Assim, os dissacarídeos podem ser hidrolisados para originar seus componentes monossacarídicos livres por fervura em ácido diluído.

No que diz respeito a formação da ligação glicosídica é observado que quando o carbono anomérico de ambos os monossacarídeos reagem para formar a ligação glicosídica, o açúcar não é mais redutor. Este é o caso da sacarose (uma molécula de glicose e outra de frutose). Já a lactose (uma molécula de galactose e uma de glicose) comporta-se diferentemente da sacarose, como açúcar redutor, pois o carbono anomérico encontra-se disponível.

Figura 5: Estrutura da lactose e Sacarose.

2.3 Polissacarídeos

A maioria dos carboidratos encontrados na natureza ocorre como polissacarídeos, polímeros de médio a alto peso molecular. Sendo a sua diferenciação dada pela identificação das unidades monossacarídeos repetidas, no comprimento das cadeias, nos tipos de ligações unindo as unidades e no grau de ramificação.

Quando os polissacarídeos tem apenas um tipo de monossacarídeo é denominado homopolissacarídeo. Se tiverem presentes dois ou mais tipos de monossacarídeos, o resultado é um heteropolissacarídeo.

Um homopolissacarídeo de extrema importância é o amido, tal composto possui função de armazenamento energético nas células vegetais. É composto por dois tipos de polímero de glicose: a amilose e a amilopectina. A diferença básica entre estes é a ramificação da cadeia. Ambos possuem cadeias nas quais as unidades de glicose se unem mediante ligações (α 1→4). Por sua vez, a amilopectina apresenta pontos de ramificação com ligações glicosídicas (α 1→6).

O amido é altamente hidratado devido à grande quantidade de hidroxilas que formam ligações de hidrogênio com água.

Figura 6: Representação da amilose (A) e amilopectina (B).

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