Les Oses - Chapitre sur les Sucres Simples

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Quelle est la formule générale des oses ?

C(n)H2O(n)

C(n)H2(n)

C(n)(H2O)n (correct)

C(n)H(n)O(n)

Quel type de sucre est le glycéraldéhyde ?

Polysaccharide

Disaccharide

Aldose (correct)

Cétose

Qu'est-ce qui caractérise la série D dans la classification des oses ?

OH préterminal orienté vers la droite (correct)

Carbone asymétrique sur C1

OH préterminal orienté vers la gauche

Carbone asymétrique sur C2

Qu'est-ce qui se forme lors de l'oxydation douce du glucose par la liqueur de Fehling ?

Acide gluconique Signup and view all the answers

Quel type d'isomères sont les aldoses et cétoses ?

Isomères de fonction Signup and view all the answers

Quelle est la réaction qui ne s'applique pas aux cétoses lors de l'oxydation par iode ?

Formation d'acides aldoniques Signup and view all the answers

Quel est le nombre d'atomes de carbone dans le glucose ?

6 Signup and view all the answers

Quelle est la principale différence entre les énantiomères et les diastéréoisomères ?

Les diastéréoisomères diffèrent par la configuration de plusieurs carbones asymétriques Signup and view all the answers

Quel polyol est formé par la réduction du D-Glucose ?

D-Glucitol Signup and view all the answers

Quel acide est formé par l'oxydation des aldoses avec de l'acide nitrique à chaud ?

Acide aldarique Signup and view all the answers

Quel sucre est considéré comme un édulcorant naturel dans la série D ?

Galactose Signup and view all the answers

Quelle liaison est formée lors de la condensation de deux oses par l'hydroxyle d'autres molécules ?

Liaison osidique Signup and view all the answers

Comment sont définis les épimères ?

Isomères ne différant que par un carbone asymétrique Signup and view all the answers

Quelle est la position de l'hydroxyle (OH) pour un alcool primaire dans la Série D?

Au-dessus du plan du cycle Signup and view all the answers

Quel type d'hétérocycle est formé par les cétohexoses?

Cycle furane Signup and view all the answers

Qu'est-ce qui distingue un anomère α d'un anomère β?

La position de l'OH sur le carbone anomérique Signup and view all the answers

Quelle propriété physique n'est pas associée aux oses?

Inertie thermodynamique Signup and view all the answers

Quel est le pouvoir rotatoire d'une substance dextrogyre?

Positif Signup and view all the answers

Quel est l'effet d'un mélange équimoléculaire de deux énantiomères sur la lumière polarisée?

Inactivité optique Signup and view all the answers

Quand se produit la mutarotation?

Lorsque les anomères α et β sont en solution aqueuse Signup and view all the answers

Les valeurs du pouvoir rotatoire des anomères α et β sont...

Différentes Signup and view all the answers

Quel est le nombre d'isomères pour un aldohexose comme le glucose ?

16 isomères Signup and view all the answers

Quel est le calcul utilisé pour déterminer le nombre d'isomères dans un cétose ?

2(n-3) Signup and view all the answers

Quelle réaction implique la cyclisation des oses en solution?

Réaction entre la fonction carbonyle et une fonction alcool Signup and view all the answers

Quel est le produit formé lorsque la fonction aldéhydique d'un aldohexose réagit ?

Hémiacétal Signup and view all the answers

Dans le modèle de Haworth, où se trouve le carbone le plus oxydé pour les aldoses ?

À l'extrémité droite Signup and view all the answers

Comment passer d'un aldose à un autre avec (n+1) carbones ?

En insérant un carbone asymétrique Signup and view all the answers

Quel est le type de lien formé lors de la cyclisation d'un cétose ?

Pont oxydique Signup and view all the answers

Quel type de carbone asymétrique est impliqué dans la formation d'épimères ?

Carbone secondaire Signup and view all the answers

Quels produits peuvent être libérés lors de la coupure oxydative d'un alcool primaire avec l'acide périodique ?

Aldéhyde formique Signup and view all the answers

Quelle est l'importance des acides uroniques dans le corps humain ?

Ils sont composants de l'Héparine Signup and view all the answers

Quelle réaction permet la formation d'esters phosphoriques ?

Estérification de la fonction alcool Signup and view all the answers

Qu'est-ce que la perméthylation des oses ?

La formation d'éthers à partir de tous les OH libres d'un ose Signup and view all the answers

Quelle est la nature des produits formés lors de la coupure oxydative des groupements -OH libres contigus par l'acide périodique ?

Dialdéhydes et acides formiques Signup and view all the answers

Study Notes

Osés

Les oses sont des sucres simples, non hydrolysables.
Formule générale : Cn(H2O)n ou (CH2O)n avec n≥3.
La fonction carbonyle détermine les deux familles d'oses :
- Aldéhyde (CHO) sur C1: Aldoses
- Cétone (CO) sur C2: Cétoses
Nomenclature :
- Nombre d'atomes de carbone :
  - Triose
  - Tétrose
  - Pentose
  - Hexose
- Combinaison des deux critères :
  - Aldohexose, Cetopentose…
Projection de Fischer :
- Glycéraldéhyde (C3H6O3) :
  - L'aldose le plus simple, composé de référence.
  - Fonction aldéhyde au sommet (C1).
  - Radicaux alcools représentés par des barres horizontales.
  - C2 est asymétrique (4 radicaux différents).
- Dihydroxyacétone (C3H6O3) :
  - Le cétose le plus simple.
  - Fonction cétone sur C2.
  - Pas de carbone asymétrique.
Classification :
- Série D : l'hydroxyle porté par le carbone asymétrique le plus distant de la fonction aldéhyde/cétone est orienté vers la droite de l'observateur.
- Série L : l'hydroxyle porté par le carbone asymétrique le plus distant de la fonction aldéhyde/cétone est orienté vers la gauche de l'observateur.
- La plupart des oses naturels appartiennent à la série D.
Série D
- Glucose: D, G, D, D
- Galactose: D, G, G, D
- Mannose: G, G, D, D
- Idose: G, D, G, D

Isomères

Isomères de fonction : Les aldoses et cétoses correspondants sont des isomères de fonction.
Isomères de configuration : structures spatiales différentes.
- Énantiomères:
  - Différents par la configuration de tous les carbones asymétriques.
  - Images en miroir non superposables.
  - Sont des inverses optiques.
- Diastéréoisomères:
  - Diffèrent par la configuration d'un ou de plusieurs carbones asymétriques.
  - Épimères : diffèrent par la configuration d'un seul et même carbone asymétrique.

Nombres d'isomères

Aldoses : 2^(n-2)
- n-2 : nombre de carbones asymétriques
- n : nombre total de C
Exemple: Aldohexoses (6-2 = 4 carbones asymétriques) : 2^4 = 16 isomères (8D et 8L).
Cétoses : 2^(n-3)
- n-3 : nombre de carbones asymétriques
Exemple: Cetohexoses : 6-3 = 3 carbones asymétriques : 2^3 = 8 isomères (4D et 4L).

Filiation des oses

Ensemble de réactions chimiques permettant la synthèse d'oses par élongation de la chaîne carbonée.
Tous les aldoses sont préfixés par les lettres D ou L.
On passe d'un aldose à n C à un autre aldose à (n+1) C par :
- Insertion d'un carbone asymétrique (CH-OH) en dessous de la fonction aldéhyde.
- Le groupement hydroxyle (OH) peut se positionner à droite ou à gauche de l'axe de la chaîne carbonée.
- Formation d'un couple d'épimères.

Structure Cyclique des oses

Cyclisation des oses en solution : Réaction entre la fonction carbonyle et une des fonctions alcools.
Modèle de Tollens :
- Aldohexoses (exemple: glucose) :
  - C1 : Passage de la fonction aldéhydique à une forme hydratée (+ H2O)
  - Formation de courbure par les angles de valence des atomes de carbone
  - Réaction C1 avec la fonction alcool secondaire en C5
  - Départ d'une molécule d'eau
  - Formation de pont oxydique entre C1 et C5 = Fonction Hémiacétal intramoléculaire
- Cétohexoses (exemple: fructose) :
  - C2 : Passage de la fonction cétone à une forme hydratée (+ H2O)
  - Formation de courbure par les angles de valence des atomes de carbone
  - Réaction de C2 avec la fonction alcool secondaire de C5
  - Départ d'une molécule d'eau
  - Formation de pont oxydique entre C2 et C5 = Fonction Hémicétal intramoléculaire
Modèle de Haworth :
- Représentation plane en perspective.
- Carbone le plus oxydé (C1 pour les aldoses et C2 pour les cétoses) est positionné à l'extrémité droite.
- Série D : alcool primaire CH2OH au-dessus du plan du cycle.
- Série L : alcool primaire CH2OH au-dessous du plan du cycle.
- Position des groupements hydroxyles (OH) en fonction de leur position dans la représentation de Fischer :
  - OH à droite : au-dessous du plan du cycle.
  - OH à gauche : au-dessus du plan du cycle.
Formation d'hétérocycle à oxygène : Pyrane (6 sommets) ou Furane (5 sommets).
- Aldohexoses : pyrane
- Cétohexoses : furane
- Pentoses : furane
Anomères : ne diffèrent que par la configuration du carbone asymétrique anomérique.
- Anomère α : OH du carbone anomérique et CH2OH en C5 sont de part et d'autre du cycle.
- Anomère β : OH du carbone anomérique et CH2OH en C5 sont du même côté du cycle.

Propriétés physiques

Caramélisation: Les oses ont une structure thermo-dégradable.
Solubilité :
- Très hydrosolubles (richesse en groupement hydroxyle).
- Solubilité variable dans les solvants organiques.
Propriétés optiques :
- Absorption dans l'infra-rouge.
- Modification de l'indice de réfraction.
- Pouvoir rotatoire : Propriété de dévier le faisceau de lumière polarisée.
  - Déviation de la lumière vers la droite :
    - Pouvoir rotatoire positif (+).
    - Substance dextrogyre (d).
  - Déviation de la lumière vers la gauche :
    - Pouvoir rotatoire négatif (-).
    - Substance lévogyre (l).
  - Pouvoirs rotatoires des énantiomères : Valeurs égales en valeur absolue mais de signes opposés.
    - D(-) Glycéraldéhyde : + 14°.
    - L(-) Glycéraldéhyde : - 14°.
  - Mélange équimoléculaire de 2 énantiomères est inactif sur la lumière polarisée : composé racémique.
  - Pouvoir rotatoire des anomères α et β : Valeurs différentes. En solution aqueuse : mutarotation.

Propriétés chimiques

A. Réactions liées au OH de la fonction carbonyle

Réactions d'oxydation

Oxydation douce :
- Par les sels de métaux lourds :
  - La liqueur de Fehling conduit à la formation d'un acide aldonique.
  - Exemple: Acide gluconique (provient du glucose).
- Aldoses : réducteurs
- Cétoses : peu réducteurs
- Par l'iode:
  - En milieu alcalin à froid.
  - Formation d'acides aldoniques pour les aldoses (glucose → acide gluconique, galactose → acide galactonique).
  - Les cétoses ne sont pas oxydés.
Oxydation énergétique avec l'acide nitrique :
- A chaud.
- Aldoses : Formation d'acide aldarique (diacide).
  - Exemple: Glucose → acide glucarique.
- Cétoses: Dégradation et mélange d'acides carboxyliques.

Réactions de réduction

Réduction par les borohydrures alcalins :
- Réaction de fonctions aldéhydes et cétones en alcools.
- Formation de polyols (terminaison "itols").
- Un aldose donne un seul polyol.
  - D-Mannose : D-Mannitol.
  - D-Glucose : D-Glucitol = Sorbitol.
- Un cétose donne deux polyols épimères en C2.
  - D-Fructose : D-Sorbitol + D-Mannitol.
Réaction de condensation :
- Avec la fonction alcool (O-glycosylation) :
  - Formation d'oses méthylés : condensation avec le méthanol.
  - Formation d'une liaison osidique :
    - Condensation avec l'hydroxyle d'autres oses : formation d'holosides.
    - Condensation avec l'hydroxyle d'autres molécules : formation d'hétérosides.

B. Réactions liées aux fonctions alcool

Oxydation de la fonction alcool primaire par l'acide nitrique :
- Protection de la fonction aldéhyde.
- Formation d'acides uroniques.
- Acides uroniques physiologiques : composants de l'héparine.
Oxydation par l'acide périodique (HIO4) :
- Coupure oxydative de :
  - Groupements OH libres et contigus.
  - Groupement OH libre et un carbonyle contigu.
- Coupure de la chaîne linéaire et libération de :
  - Aldéhyde formique (méthanal) si coupure alcool primaire.
  - Acide formique (acide méthanoïque) si coupure alcool secondaire.
- Coupure oxydative par l'acide périodique :
  - Formation de dialdéhyde.
  - Si cycle furanique : dialdéhyde.
  - Si cycle pyranique : dialdéhyde + acide formique.
Formation d'esters :
- Formation d'esters phosphoriques sous l'action de l'acide phosphorique et par estérification de la fonction alcool.
- Importance métabolique : Glucose 6P, Fructose 6P, Fructose 1,6 biphosphate.
Formation d'éthers :
- Réaction de méthylation : Formation d'éthers avec l'OH libre de l'ose (dérivés O-méthylés sous l'action de sulfate de méthyle en milieu alcalin).
- Méthylation de tous les OH libres d'un ose = perméthylation.
- Intérêt dans l'étude des structures osides : permet de déterminer le nombre de OH libres.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Ce quiz aborde les oses, des sucres simples et leur classification en aldoses et cétoses. Vous découvrirez également les formules générales, la nomenclature et la projection de Fischer des oses. Testez vos connaissances sur ces composés essentiels en biochimie.