Carboidratos: polissacarídeos

POLISSACARÍDEOS

Mestranda: Danielle Oliveira Borges

2Polissacarídeos – Danielle Borges

INTRODUÇÃO: DEFNIÇÃO

Polissacarídeos

Carboidratos + de 20 monômeros unidos através

da ligação glicosídica. Eles podem ser de origem vegetal

(celulose, amido e fibras) e animal (glicogênio). São a

forma predominante dos carboidratos na natureza.


INTRODUÇÃO: IMPORTÂNCIA FISIOLÓGICA


DIFERÊNCIAÇÃO

Pela unidade monomérica, comprimento e ramificação

das cadeias.

Características estruturais determinam suas

propriedades funcionais.

Apenas um tipo de monossacarídeo:

homopolissacarídeo.

Dois ou mais tipos de monossacarídeos:

heteropolissacarídeo.


DIFERÊNCIAÇÃO

Unidos de forma linear (celulose, amilose) ou

Ramificada (amilopectina, glicogênio, goma guar)

Plantas : amido é a principal forma de estocagem,

seguido dos frutanos e dos polissacarídeos de reserva de

parede celular;

Modificadores de textura, agentes gelificantes,

espessantes, estabilizantes nas áreas cosméticas,

farmacêuticas, alimentícias, biomédicas e têxteis.


Propriedades físico-químicas

Relacionadas às suas estruturas químicas (iônicos

ou neutros). Sempre ricos em grupos OH causando seu

caráter hidrofílico e formação de ligações cooperativas de

hidrogênio.

Dependendo das condições iônicas e

termodinâmicas do meio eles serão solúveis em água ou

formarão géis físicos.


CONFORMAÇÃO A forma do resíduo de monossacarídeos, assim como a posição e o tipo de ligação entre eles, determinam a conformação da cadeia. Conformação linear em forma de fita: típica das cadeias formadas por restos de β-D-glucopiranose com ligações 1,4 como a celulose:

FIGURA 1: Estrutura molecular da celulose


Conformação linear resultando em geometria em zig-

zag: devido a forma das pontes de oxigênio que unem os

monômeros. Esta cadeia pode-se encontrar retorcida pela

presença de ponte de H entre os grupos OH de

monossacarídeos vizinhos, que colaboram com a

estabilização. Assim pode-se apresentar formações em forma

de fitas mais dobrada, como a cadeia de pectina.

FIGURA 2. Estrutura de uma cadeia de pectina


Ou uma cadeia de alginato, em que a estabilização

se consegue por meio de íons de cálcio que colocam as

cadeias unidas em uma forma que lembra uma caixa de

ovos

FIGURA 3. Estrutura de uma cadeia de alginato com cálcio.


Conformação dobrada: os polissacarídeos deste tipo tem uma importância menor que os demais e esta geometria se da mediante ponte de oxigênio entre os monômeros.

FIGURA 5: Estrutura de um polissacarídeo com conformação dobrada.


Conformação helicoidal: resultante da geometria em forma de U das ligações de ponte de oxigênio entre os monômeros, portanto uma conformações helicoidal. Ex: amilose.

FIG. 4 - Cadeia de amilose

FIGURA 3: Estrutura da amilose: polímero linear composto por D-glicoses unidas em α(1-4).


PROPRIEDADES

Material estrutural (celulose, hemicelulose e pectia em

plantas, quitina e mucopolissacarídeos em animais)

Substancia de reserva (amido, dextrinas e frutanos em

plantas, glicogênio em animais)

Agentes capazes de reter água (Agar, pectinas e

alginatos em vegetais, mucopolissacarídeos em animais)


Utilizados (forma nativa ou modificados) como

espessantes, gelificantes, estabilizantes, material de

revestimento ou material de enchimento inerte dependendo

da sua relação com a água.

Ex: insolúveis (celulose); boa solubilidade (amido e goma

guar).

Uma série de polissacarídeos são capazes de formar géis.


Polissacarideos lineares perfeitos

Homopolissacarídeos com só um tipo de ligação (celulose

e amilose), geralmente insolúveis ou pouco solúveis em

água e só podem ser dissolvidos com o uso de altas

temperaturas ou rupturas das pontes de H com reagentes

Precipitam com mais facilidade nas soluções

(retrogradação do amido).


FIGURA 6 – Estrutura da celulose cm cadeia ligadas por pontes de hidogênio.

Ex:


Polissacarideos ramificados

Mais solúveis que os lineares perfeitos (amilopectina,

glicogênio) pois diminuem as interações intercadeias e

portanto facilita a solvatação pela água.

À mesma concentração e peso molecular, as soluções

são menos viscosas que dos lineares pois a viscosidade

depende do volume efetivo, o volume da esfera ideal cujo

diâmetro é igual a longitude máxima da molécula.


cont. Polissacarídeos ramificados

A tendência à precipitação neste grupo é pequena.

A altas concentrações tendem a formar pastas pegajosas,

provavelmente por entrelaçamento entre as cadeias laterais.

Estes compostos podem ser usados portanto como

adesivos.


Estrutura ramificada do glicogênio


FIGURA 7: Estrutura da amilopectina: polímero ramificado composto por D-glicoses unidas em α(1-4) e α(1-6).


Homopolissacarídeo linear

Homopolissacarídeo ramificado


Polissacarideos ramificados lineares

Uma cadeia longa e várias cadeia laterais curtas.

Reúnem as características dos lineares perfeitos e dos

ramificados (cadeias grandes e viscosidade alta, por causa

das numerosas ramificações curtas, as interações

intermoleculares ficam debilitadas)

Ex: goma guar e alquilceluloses.


FIGURA 8: Estrutura ramificada linear de goma guar.



Polissacarideos com grupamento carboxila

Sais de metais alcalinos solúveis em meios neutros e

alcalinos.

Moléculas relativamente esticadas por repulsão entre os

iões carboxilato e, por isso, não apresentam interações

intermoleculares.

A viscosidade das soluções inicialmente é alta, mas

depende do pH do meio

Ex: pectina, alginatos, carboximetilcelulose.

25

Pectina: é um polissacarídeo indigerível, absorve água formando gel, retarda o esvaziamento gástrico. Está presente na casca de frutas. Utilizada em geléia, marmelada, e como estabilizante em bebidas e sorvetes.

Polissacarídeos – Danielle Borges


Polissacarideos com grupamentos ácidos fortes

São facilmente solúveis e formam soluções de alta

viscosidade, as quais ao contrario das que são formadas

pelos carboidratos com grupos carboxilas, são estáveis em

meio ácido.

Ex: ésteres sulfúrico e fosfórico, tipo carragenato e amidos

fosfatados.


FIGURA 9. Estrutura da carragena do tipo Kappa.


Polissacarideos modificados

•Introdução de grupos neutros: em polissacarídeos lineares

aumentam sua solubilidade, assim como a viscosidade e

estabilidade das soluções.

•Introdução de grupos ácidos: (grupos carboxilo, sulfato

ou fosfato) incrementa a solubilidade e a viscosidade das

soluções. Em condições de umidade adequadas, podem

construir sistemas com consistência parcialmente cremosa.


CARACTERÍSTICAS DE VISCOSIDADE

Função do tamanho e da forma das moléculas e da

conformação que venham a adotar no solvente.

A forma das moléculas dos polissacarídeos em solução é

função das rotações em torno das ligações das uniões

glicosídicas. Quanto maior for a liberdade interna em cada

ligação glicosídica, maior o numero de conformações

disponíveis para cada seguimento.


CARACTERÍSTICAS DE VISCOSIDADE

O movimento de polímeros lineares em solução aumenta

o espaço ocupado. Quando eles colidem entre si, criam

fricção, consomem energia e, produzem viscosidade, ainda

que em baixas concentrações.

Um polissacarídeo muito ramificado pode ocupar menos

espaço do que um linear com mesma MM, assim, as

moléculas altamente ramificadas colidirão com menos

frequência e produzirão uma viscosidade menor.


FIGURA 10: Volumes relativos ocupados por um polissacarídeos linear e um ramificado de mesma massa molecular.

32

CONCLUSÃO


Polissacarídeos são carboidratos contendo mais de 20

unidades monoméricas, sua diferenciação e característica

tecnológica e função nas plantas e animais é dada pela

unidade constituinte, comprimento e ramificação das

cadeias, tipo de ligação e conformação espacial.

33

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Belitz, H. D.; Grosch, W.; Quimica de los Alimentos, Acribia: Zaragoza, 1988.


Carboidratos: polissacarídeos

Food