Carboidratos e Lipídios
Carboidratos e lipídios são duas das principais classes de biomoléculas, servindo como reservas de energia, materiais estruturais e — através de sua diversidade química — componentes de células que carregam informações e formam barreiras.
Definition
Carboidratos são poli-hidroxi aldeídos e cetonas e seus polímeros; lipídios são um grupo quimicamente diverso de biomoléculas insolúveis em água ou anfipáticas, incluindo ácidos graxos, triacilgliceróis, fosfolipídios e esteróis.
Scope
Esta área abrange as estruturas e a química dos açúcares e seus polímeros, a ligação glicosídica e a glicobiologia, as classes de lipídios, desde ácidos graxos até lipídios de membrana complexos e esteróis, e as vias centrais de síntese e oxidação de ácidos graxos. Trata essas moléculas de um ponto de vista estrutural e de química de reações.
Sub-topics
Core questions
- Como a química dos monossacarídeos dá origem a diversos polissacarídeos e glicoconjugados?
- Quais características estruturais distinguem as principais classes de lipídios?
- Como os carboidratos e lipídios são usados para armazenamento de energia?
- Como os ácidos graxos são sintetizados e oxidados?
Key theories
- Auto-organização anfipática de lipídios
- Como muitos lipídios combinam uma cabeça hidrofílica com caudas hidrofóbicas, eles se auto-organizam espontaneamente em água em bicamadas e micelas, a base física das membranas biológicas e do transporte de lipídios.
Mechanisms
Monossacarídeos existem em equilíbrio entre formas de cadeia aberta e cíclicas e se unem através de ligações glicosídicas para construir oligossacarídeos e polissacarídeos cujos padrões de ligação e ramificação codificam funções estruturais ou de reconhecimento. Os lipídios variam de ácidos graxos simples a triacilgliceróis para armazenamento de energia e fosfolipídios anfipáticos que constroem membranas; a oxidação de ácidos graxos degrada as cadeias dois carbonos por vez em acetil-CoA, enquanto a síntese as constrói a partir de unidades de acetil, cada uma impulsionada por sistemas enzimáticos e cofatores distintos.
Clinical relevance
A química de carboidratos e lipídios sustenta a glicociência, materiais de biopolímeros e a compreensão do comportamento da membrana; estes são tópicos centrais na biologia química. O tratamento é descritivo e não prescritivo.
History
O trabalho estereoquímico de Fischer estabeleceu as estruturas dos açúcares; Leloir elucidou a química de açúcar-nucleotídeos e a biossíntese de carboidratos; e o trabalho de Lynen e Bloch em meados do século XX esclareceu o metabolismo de ácidos graxos e esteróis, construindo a imagem moderna dessas biomoléculas.
Key figures
- Emil Fischer
- Luis Leloir
- Feodor Lynen
- Konrad Bloch
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Seminal works
- nelson2021
- berg2019
Frequently asked questions
- Por que os lipídios são agrupados se são quimicamente diversos?
- Os lipídios são definidos por uma propriedade física compartilhada — baixa solubilidade em água — em vez de uma única estrutura, razão pela qual a classe abrange ácidos graxos, gorduras, fosfolipídios e esteróis.
- O que é uma ligação glicosídica?
- Uma ligação glicosídica é a ligação covalente que une o carbono anomérico de um açúcar a outra molécula, tipicamente outro açúcar, formando oligossacarídeos e polissacarídeos.