5.13A: Polissacarídeo Biossíntese

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Key Terms

  • Polissacarídeos: Os polissacarídeos são moléculas longas de hidratos de carbono de unidades monoméricas repetidas unidas por ligações glicosídicas. Eles variam em estrutura de linear a altamente ramificada. Os polissacarídeos são frequentemente bastante heterogêneos, contendo ligeiras modificações da unidade de repetição.
  • gluconeogênese: Gluconeogénese (GNG abreviado) é uma via metabólica que resulta na geração de glicose a partir de substratos de carbono não carboidratos como o piruvato, lactato, glicerol e aminoácidos glucogénicos.
  • glucosiltransferases: Glucosiltransferases são um tipo de glicosiltransferase que permitem a transferência de glicose como a síntese de glicogênio.

Polissacarídeos são moléculas longas de carboidratos de unidades monômeras repetidas unidas por ligações glicosídicas. Eles variam em estrutura de linear a altamente ramificada. Os polissacarídeos são frequentemente bastante heterogêneos, contendo ligeiras modificações da unidade repetidora. Dependendo da estrutura, estas macromoléculas podem ter propriedades distintas dos seus blocos de construção de monossacarídeos. Elas podem ser amorfas ou mesmo insolúveis em água.

Um dos blocos de construção mais comuns de polissacarídeos é a glicose. No entanto, a glicose tem de estar nas suas formas activadas. Existem duas formas de glicose ativada: UDP-glucose e ADP-glucose.

Uridine diphosphate glucose (uracil-diphosphate glucose, UDP-glucose) é um açúcar nucleotídico. Os componentes UDP-glucose consiste do grupo pirofosfato, a ribose de açúcar pentose, glicose e o uracil da nucleobase. É usado no metabolismo dos açúcares nucleotídicos como uma forma ativada de glicose como substrato para enzimas chamadas glucosiltransferases. A UDP-glucose também pode ser usada como um precursor dos lipopolissacarídeos, e peptidoglicano. A ADP-glucose é geralmente o precursor para a produção de glicogênio em bactérias.

Figure: Estrutura da UDP-glucose: UDP-Glucose consiste no grupo pirofosfato, a ribose de açúcar pentose, glucose e o uracil da nucleobase.

Quando as células são cultivadas numa fonte de carbono diferente da glucose, então os polissacáridos são sintetizados usando um caminho diferente. Gluconeogênese (GNG abreviado) é uma via metabólica que resulta na geração de glicose a partir de substratos de carbono não-carboidratos, como o fosfenoolpiruvato (PEP). A PEP é formada a partir da descarboxilação do oxaloacetato e hidrólise de uma molécula de trifosfato de guanosina. Esta reação é uma etapa limitadora da taxa de gluconeogênese.

As bactérias patogênicas comumente produzem uma camada espessa, semelhante à mucosa, de polissacarídeo. Esta “cápsula” reveste proteínas antigênicas na superfície bacteriana que de outra forma provocariam uma resposta imunológica e, portanto, levariam à destruição da bactéria. As bactérias e muitos outros micróbios, incluindo fungos e algas, secretam frequentemente polissacáridos como uma adaptação evolutiva para os ajudar a aderir às superfícies e para evitar que sequem. Os humanos desenvolveram alguns destes polissacáridos em produtos úteis, incluindo goma xantana, dextrano, goma welan, goma gelana, goma diutana e pullulan.