Glucides: Oses et Osides

• Les glucides, aussi appelés sucres, sont des composants essentiels de l'organisme.
• Ils sont utilisés en tant que source d'énergie.
• Ils interviennent également dans les structures cellulaires et les phénomènes de reconnaissance cellulaire.
• Ce sont des hydrates de carbone composés de carbone, гидроgène et d'oxygène avec la formuler brute Cn(H2O)n.
• Ils sont classés en oses et osides, puis en sous-familles selon leur composition.

Oses ou sucres simples

• Molécules non гидроlysables.
• Ils ne peuvent pas être coupés par l'action de molécules d'eau.
• Les aldoses possèdent une fonction aldéhyde.
• Les cétoses possèdent une fonction cétone.

Osides ou sucres complexes

• Composés гидроlysables, coupés par l'action de molécules d'eau.
• L'hydrolyse libère plusieurs oses (identiques ou différents).
• Composés de plusieurs oses reliés par la liaison glycosidique.
• Holosides sont formés de l'association d'oses uniquement.
  • Les oligosides sont constitués de l'association de 2 à 10 oses.
  • Les polyosides sont constitués de l'association de plus de 10 oses :
    • Homogènes: polimère d'oses identiques
    • Hétérogènes: polimère d'oses différents
• Hétérosides sont formés d'oses et de composés non glucidiques appelés aglycones.

Oses

• Les oses, aussi appelés monosaccharides, sont constitués de 3 à 7 atomes de carbones généralement.
• Ils sont des polyols ou polyalcools, car ils portent au moins deux fonctions alcool, ou groupements hydroxyles (OH).
• Les groupements hydroxyles (OH) peuvent être primaire (CH2OH) ou secondaire (CHOH).
• Ils portent également une fonction carbonyle réductrice sur l'un de leur carbone.
  • Fonction aldéhyde (CHO)
  • Fonction cétone (C=O)
• Ils comportent au moins un carbone asymétrique (C*), c'est-à-dire un carbone relié à 4 groupements différents.

Nomenclature des oses

• Les oses sont nommés par la combinaison de deux critères.
• Leurs nomes sont déterminées par le nombre de carbone et la fonction carbonyle réductrice.
  • Groupement aldéhyde = aldose.
  • Groupement cétone = cétose.
• Noms des oses en fonction du nobre de carbones, selon la fonction aldéhyde:
  • 3 Carbones: Aldotriose
  • 4 Carbones: Aldotétrose
  • 5 Carbones: Aldopentose
  • 6 Carbones: Aldohexose
• Noms des oses en fonction du nobre de carbones, selon la fonction cétone:
  • 3 Carbones: Cétotriose
  • 4 Carbones: Cétotétrose
  • 5 Carbones: cétoPentose
  • 6 Carbones: Cétohexose

Représentation par la projection de Fisher

• La projection de Fisher est la représentation linéaire en deux dimensions des oses.
• La chaîne carbonée la plus longue est représentée de façon verticale.
• Le carbone le plus oxydé, portant la fonction réductrice, est placé vers le haut.
• Concernant la numérotation des carbones, elle diffère pour les aldoses et cétoses.
  • Aldoses: le carbone portant la fonction aldéhyde est le n°1.
  • Cétoses: le carbone portant la fonction cétone est le n°2.

Classification des oses

Aldoses

• En représentation linéaire, les aldoses possèdent une fonction aldéhyde (ОНО) sur le carbone n°1 (С1) et une fonction alcool sur les autres atomes de carbone.
• L'aldose le plus simple comporte 3 atomes de carbones (aldotriose).
  • Il s'agit du glycéraldéhyde qui possède 1 carbone asymétrique.
• Parmi les aldohexoses:
  • Le glucose qui est la principale source d'énergie, alimente de nombreuses réactions du métabolisme intermédiaire cellulaire, comme la glycolyse.
  • le galactose qui est retrouvé dans les fruits.
  • le маnnоse qui est retrouvé dans le miel.

Cétoses

• En représentation linéaire, les cétoses possèdent une fonction cétone (С=О) sur le carbone n°2 (С2) et une fonction alcool sur les autres atomes de carbone.
• Le cétose le plus simple comporte За atomes de carbones (cétotriose).
  • Il s'agit de la dihydroxyacétone qui ne possède pas de carbone asymétrique.
• Parmi les cétohexoses:
  • le fructose qui est abondant dans les fruits et le miel.
    • C'est le principal sucre liquide spermatique chez l'Нomme.

Propriétés des oses simples

Stéréoisomérie des oses

• Un carbone asymétrique présente ainsi deux formes énantiomères qui se distinguent par la position du groupement ОН porté par le С*.
• À l'exception de la dihydroxyacétone, tous les oses possèdent au moins un carbone asymétrique (С*), ce qui est à l'origine de leur diversité.
• Les oses possèdent différentes formes d'isomérie du fait de la présence de carbones asymétriques dans leur structure.

Notion de stéréoisomères (ou isomères de configuration)

• Deux stéréoisomères sont des molécules qui possèdent la même formule brute (même composition atomique) mais qui diffèrent par la disposition de leurs atomes dans l'espace.
• Par exemple, le glucose et le fructose sont des stéréoisomères. Ils ont le même nombre d'atomes de С, Н et О (même formule brute), mais sont structuralement différents.
• Parmi les stéréoisomères, on distingue deux groupes : les énantiomères et les diastéréoisomères.
  • Enantiomères: Deux stéréoisomères images l'un de l'autre dans un miroir, mais non superposables.
  • Deux énantiomères ont les mêmes propriétés chimiques et physiques, à l'exception du pouvoir rotatoire.
  • Diastéréoisomères: Les diastéréoisomères sont deux stéréoisomères qui ne sont pas énantiomères.

Notion de séries D et L

• Pour un même ose, on peut définir deux séries nommées séries D et L.
• Elles sont images l'une de l'autre dans un miroir, mais non superposables.
• Un ose de série D est toujours énantiomère de ce même ose série L.
• La série dépend de la position de l'hydroxyle porté par l'avant dernier carbone (le carbone asymétrique).
  • Si cette fonction ОН est orientée à droite, l'ose est série D.
  • Si Cette fonction ОН est orientée à gauche, l'ose est série L.
• Chez l'Homme, les oses naturels sont essentielement de la série D.
• La dihydroxyacétone ne possède de carbone asymétrique, donc pas enantiomère.

Notion d'épimères

• L'épimérie est un type d'isomérie.
• Deux épimères sont deux diastéréoisomères qui diffèrent par la configuration d'un seul carbone asymétrique.
• Le D-mannose en C2 et le D-galactose en C4 sont des épimères du D-Glucose.

Notion de pouvoir rotatoire

• Une molécule possédant un carbone asymétrique peut dévier le plan de la lumière polarisée.
  • Si déviation vers la droite, dextrogyre (signe +)
  • Si déviation vers la gauche, la molécule est dite lévogyre (signe -).
• Chaque énantiomère est ainsi capable de dévier le plan de la lumière polarisée.
• Le pouvoir rotatoire est indépendant de la série D/L.
• L'ose D-glucose dévie la lumière vers la droite.
• L'ose D-fructose dévie vers la gauche.

Cyclisation des oses simples : cas des hexoses

• En solution, les oses à 5 ou 6 carbones se cyclisent spontanément.
• La cyclisation résulte de la forte réactivité du groupement carbonyle.
• Les hexoses, peuvent se cycliser sous deux formes différentes.
  • La forme pyrane: هtétérocycle à 5 atomes de carbone et 1 atome d'οхygène.
  • La forme furane: هtétérocycle à 4 atomes de carbone et 1 atome d'οхygène.

Réaction de cyclisation

• La cyclisation est une réaction d'hémiacétalisation intramoléculaire
• Elle a lieu entre le groupement carbonyle et une des fonctions alcool de la chaîne.
• Soit il s'agit d'un aldohexose ou d'un cétohexose.

Cyclisation des aldohexoses

• Elle se forme un hémiacétal par réaction entre la fonction réductrice aldéhyde et une des fonctions hydroxyle (ОН).
• La cyclisation se fait préférentiellement entre le carbone 1 ou le carbone 5
• Lors de leur cyclisation, le carbone 1 devient asymétrique.

Cyclisation des cétohexoses

• Il se forme un hémicétai par réaction entre la fonction réductrice cétone et une des fonctions hydroxyle (OH).
• Leur cyclisation se fait préférentiellement entre le carbone 2 (cétone) et le carbone 5 (alcool secondaire).
• Lors de leur cyclisation, le carbone 2 devient asymétrique.

Notion d'anomères

• La cyclisation fait apparaitre un carbone asymétrique supplémentaire, donc anomérique.
• L'apparition deux formes anomères, ɑ et β (pas identique).
• En solution, il existe un équilibre entre les anomères ɑ et β (interconversion).
• L'interconversion entre est appelée mutarotation; qui implique le passage par la forme linéaire de l'ose.
• Pour le glucose cyclisé dans l'eau, cet équilibre correspond à 1/3 de forme ɑ et 2/3 de forme β.

Représentation de Haworth

• La représentation de est la représentation cyclique en two dimensions des oses.
• Les groupements OH qui étaient à gauche en projection sont représentés au-dessus du cycle.
• On distingue les anomères alpha et bata en fonction the hydroxyle/hydrpxile position (он) du carbone (c) de rotation par rapport au plan du cycle.
• La distinction des séries D et L est également dans la représentation : des sucres , le terminal CH2OH est au dessus du cycle pour les oses de la série des sucres.

Diholosides

Liaison glycosidique

• Les diholosides sont constitués de deux oses liés par une liaison glycosidique (liaison osidique)
• Résulte de la condensation entre le groupement au du carbone le plus important.
• libère une molécule

Liaison osido-ose

• (osyl -ose) : formation diholoside réducteur
• Le sucre anomerique est bloqué lorsque le carbone est impliqué avec la liaison (libre dans Hydroxyle)
• Une liaison implique ose 1 est lié son carbone en anomérie ose

Liaison oside-oside

• (osyl-oside) se relient avec le carbone impliqué de leurs hydroziles sans réduire la liaison
• Tous les oses anomériques aux carbones sont utilisés lors de la liaison
• La liaison est écrite avec au carbone anomérique.

Diholosides réducteurs

Lactose

• Constitué d’un galactose et glucose
• Dans liaison qui établit le liaison osidique
• Le carbone se trouve en anomeris
• La foruele est glucopyranose et galactopyronase.
• Le sucre est dans le lait.

Maltose

• Est constitué de gluclose , lie par une liaison sodique
• La liaison qui etablait un carbone avec un d-gluclose et un d gluclose en anomerie
• La lactose est le produite de amylase
• La lactose et amylase et lysosome de le galactose.

Diholosides non réducteurs

Digestion des diholosides

• Un exemple est le lactose Dans le d gluclose fructose une liaison est engagés dans osodopique

Digestion des diholosides

• Les diholosides sont hydrolysées dans des osé simple
• Les enzymes sont glycosidiques et specifisueque d’hydrolyser une diholoside comme le carboxyle

Par exemple

• La lactose qui est une hydrolyse, une maltase et un saccharose et fructosamides en d-glucoside
• Le Deficiy est les lactoses.

Polyosides

• La masse moleculaite des produits est la glycidique A. Ils sont glycosodies et le numéro dépasse en dessus de l'ose
• Suivant la nature sont des mono- ou des di osidosi
• Osés homo et heterogene

Polyosides et glycogéne

• Ces sont Les des glycidiques monosacrhidique , ou il ya Amidon et Le celluloses.

Amidon

• Et le polyoside de réverse de vegeteau.
• Incolubole et sans propriétés de réduction .
• Le glucose s’organique forme amyloscope et amortitine .
• Le amylose est des Liaiisons avec des chaîne
• longueure , La digistein amylosé est la maltose

L’amylopectine

• Et une arbre des liaisons avec les chaine d sont attachés via une liaison avec une chaîne au à tout ces chaine.
• Le glycogène est le polyosides de réserve .

Réserves énergiques

• Glycogéne et polyosidees hétérogénéité avec des liaisons et des groupes ou de d glucose , avec une structure d’amylopeine de 10 molécule de glucose.

La cellulose

• et de constitution majeur des fibères des les parois cellulaire A. Se presente comme un fibre linéaire de glucloses qui peut être organise.