Estrutura de Cetoses e Aldoses

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Aldose (definição estrutural)

Monossacarídeo que contém um grupo funcional aldeído (-CHO), geralmente localizado no carbono 1 da cadeia.

Cetose (definição estrutural)

Monossacarídeo que contém um grupo funcional cetona (C=O), comumente situado no carbono 2 da cadeia.

Gliceraldeído

Aldotriose mais simples (3 carbonos), com fórmula molecular C3H6O3 e estrutura CHO-CH(OH)-CH2OH.

Di-hidroxiacetona

Cetotriose mais simples (3 carbonos), com fórmula molecular C3H6O3 e estrutura CH2OH-CO-CH2OH, sem carbonos quirais.

D-Glicose (estrutura linear)

Aldo-hexose de fórmula C6H12O6: CHO-(CHOH)4-CH2OH, com configuração D (hidroxila à direita no C-5 na projeção de Fischer).

D-Frutose (estrutura linear)

Ceto-hexose de fórmula C6H12O6: CH2OH-CO-(CHOH)3-CH2OH, apresentando o grupo carbonila no carbono 2.

D-Galactose

Aldo-hexose epímero da glicose no carbono 4 (C-4), essencial na formação do dissacarídeo lactose.

D-Manose

Aldo-hexose epímero da glicose no carbono 2 (C-2), presente em diversas glicoproteínas e polissacarídeos vegetais.

D-Ribose

Aldopentose de fórmula C5H10O5, componente estrutural do RNA e de nucleotídeos como o ATP.

2-Desoxi-D-ribose

Aldopentose modificada pela ausência de um átomo de oxigênio no carbono 2, formando a base do DNA.

D-Ribulose

Cetopentose intermediária do ciclo de Calvin, cuja forma bifosfatada (RuBP) fixa dióxido de carbono na fotossíntese.

D-Xilulose

Cetopentose presente como intermediário fosfatado na via das pentoses-fosfato.

D-Eritrose

Aldotetrose de 4 carbonos (C4H8O4), importante intermediário na rota das pentoses-fosfato e síntese de aminoácidos aromáticos.

D-Eritrulose

Cetotetrose de 4 carbonos, cetose equivalente à eritrose e à treose.

D-Sedoeptulose

Ceto-heptose de 7 carbonos (C7H14O7), intermediário crucial na via das pentoses-fosfato e no ciclo de Calvin.

Formação de Hemiacesseis

Reação intramolecular entre o grupo aldeído de uma aldose e uma hidroxila da mesma molécula para formar anel cíclico.

Formação de Hemicetais

Reação intramolecular entre o grupo cetona de uma cetose e uma hidroxila da mesma molécula para formar anel cíclico.

Piranose

Forma cíclica hemiacetálica de seis membros (cinco carbonos e um oxigênio), típica da D-glicose em solução aquosa.

Furanose

Forma cíclica de cinco membros (quatro carbonos e um oxigênio), comumente adotada pela D-frutose e pela D-ribose.

Carbono Anomérico em Aldoses

Carbono 1 (C-1), originalmente o carbono carbonílico do aldeído, que se torna quiral após a ciclização.

Carbono Anomérico em Cetoses

Carbono 2 (C-2), originalmente o carbono carbonílico da cetona, que se torna quiral após a ciclização.

Anômeros Alfa (α) e Beta (β)

Isômeros ópticos gerados pela ciclização; no anômero α, o grupo -OH anomérico fica em trans com o grupo CH2OH terminal; em β, fica em cis.

Mutarrotação

Mudança gradual na rotação óptica decorrente do equilíbrio entre as formas anoméricas aberta, α e β em solução aquosa.

Classificação D e L

Baseada na orientação do grupo -OH no carbono quiral mais distante do grupo carbonila: à direita é D e à esquerda é L na projeção de Fischer.

Epímeros

Dois monossacarídeos que diferem na configuração estereoquímica de apenas um único carbono assimétrico.

Tautomerização ceto-enólica de açúcares

Rearranjo via intermediário enodiol que permite a interconversão de uma cetose em aldose em meio alcalino.

Açúcares redutores

Carboidratos com grupo hemiacetal ou hemicetal livre capazes de doar elétrons e reduzir agentes como os íons Cu2+ (reação de Benedict/Fehling).

Teste de Benedict em Cetoses

Positivo, pois a tautomerização alcalina via enodiol converte temporariamente cetoses em aldoses redutoras.

D-Glicose vs. D-Frutose (relação isomérica)

Isômeros estruturais (constitucionais) de função: a glicose é uma aldo-hexose e a frutose é uma ceto-hexose.

D-Galactose vs. D-Glicose (relação estereoquímica)

Epímeros no carbono 4 (C-4), onde o grupo -OH aponta para a esquerda na galactose e para a direita na glicose em Fischer.

D-Manose vs. D-Glicose (relação estereoquímica)

Epímeros no carbono 2 (C-2), divergindo apenas na posição espacial da hidroxila no segundo átomo de carbono.

Projeção de Haworth

Representação plana bidimensional da forma em anel fechado dos açúcares (piranoses e furanoses).

Conformação em Cadeira da Glicopiranose

Conformação tridimensional mais estável da β-D-glicopiranose, com todos os grupos volumosos (-OH e -CH2OH) em posições equatoriais.

Ligação O-Glicosídica

Ligação covalente formada entre a hidroxila anomérica de um monossacarídeo e um grupo hidroxila de outro monossacarídeo.

Sacarose (composição estrutural)

Dissacarídeo não redutor composto por uma unidade de α-D-glicopiranose ligada a uma β-D-frutofuranose via ligação α(1→2)β.

Lactose (composição estrutural)

Dissacarídeo redutor formado por β-D-galactopiranose unida à D-glicopiranose por ligação glicosídica β(1→4).

Maltose (composição estrutural)

Dissacarídeo redutor constituído por duas moléculas de D-glicose conectadas por ligação do tipo α(1→4).

D-Gliceraldeído vs. L-Gliceraldeído

Enantiômeros: o D tem o grupo -OH no C-2 voltado para a direita e o L tem o grupo -OH no C-2 voltado para a esquerda.

Número de estereoisômeros em aldoses de n carbonos

Calculado por 2^(n-2), pois o carbono do aldeído e o terminal CH2OH não são quirais.

Número de estereoisômeros em cetoses de n carbonos

Calculado por 2^(n-3), pois o carbono carbonílico (C-2) e os dois CH2OH terminais não são centros assimétricos.

Centros quirais em uma aldo-hexose

Contém 4 centros quirais (C-2, C-3, C-4 e C-5), totalizando 16 estereoisômeros possíveis (8 formas D e 8 formas L).

Centros quirais em uma ceto-hexose

Contém 3 centros quirais (C-3, C-4 e C-5), totalizando 8 estereoisômeros possíveis (4 formas D e 4 formas L).

Ácido Aldônico

Derivado de oxidação suave do grupo aldeído de uma aldose a ácido carboxílico (ex.: ácido D-glicônico).

Ácido Urônico

Derivado de oxidação do carbono terminal primário (CH2OH) de uma aldose a ácido carboxílico (ex.: ácido D-glicurônico).

Ácido Aldárico

Derivado de oxidação forte simultânea do aldeído (C-1) e do álcool primário (C-6) a ácidos dicarboxílicos.

Alditol

Polialcool formado pela redução do grupo carbonila (aldeído ou cetona) de um monossacarídeo (ex.: D-glucitol ou sorbitol).

Sorbitol

Polialcool obtido pela redução química ou enzimática do grupo carbonila da D-glicose ou da D-frutose.

Teste de Seliwanoff

Ensaio colorimétrico rápido com resorcinol e HCl usado para diferenciar cetoses (vermelho vivo rápido) de aldoses (reação lenta/rosa).

Fosforilação da Glicose na Glicólise

Primeira etapa glicolítica catalisada pela hexocinase: D-glicose é convertida em glicose-6-fosfato à custa de ATP.

Isomerização de Fosfoglicose

Conversão reversível da aldose glicose-6-fosfato na cetose frutose-6-fosfato pela enzima fosfoglicose isomerase.

Fosforilação da Frutose-6-fosfato

Etapa chave da glicólise catalisada pela fosfofrutocinase-1 (PFK-1), gerando frutose-1,6-bisfosfato.

Clivagem pela Aldolase

Frutose-1,6-bisfosfato é clivada em duas trioses fosfatadas: di-hidroxiacetona-fosfato (cetose) e gliceraldeído-3-fosfato (aldose).

Triose-fosfato Isomerase (TPI)

Enzima que interconverte a cetose di-hidroxiacetona-fosfato na aldose gliceraldeído-3-fosfato durante a glicólise.