Les Glucides - Les Oses PDF

I- Les Oses, Monosaccharides -Définition : Oses simples , non hydrolysable Caractérisés par la présence : - d’une formule générale (CH2O)n avec n ≥3 - d’une fonction carbonyle : O. Soit d’une fonction aldehyde Aldoses...

I- Les Oses, Monosaccharides -Définition : Oses simples , non hydrolysable Caractérisés par la présence : - d’une formule générale (CH2O)n avec n ≥3 - d’une fonction carbonyle : O. Soit d’une fonction aldehyde Aldoses R-C-H. Soit d’une fonction cétone Cétoses R-C-R' - d’une n-1 fonction alcool O  I- Les Oses, Monosaccharides Classification des oses : On classe les oses selon deux critères 1- Selon le nombre d’atomes de carbone présents dans la structure de l’ose 3C : trioses, 4C : tétroses, 5C : pentoses, 6C hexoses etc...) 2- Selon la nature de la fonction carbonyle Aldéhyde → Aldose Cétone → Cétose La combinaison de ces 2 critères caractérise l’ose  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Les oses, ou monosaccharides, possèdent un squelette carboné linéaire, comportant 3 à 6 Carbones (quelquefois 7, voire 8 carbones).  1- Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Les plus petits composés répondant à la définition des oses et qui ont un rôle sont des oses en 3carbones ou triose: Il s'agit du Glycéraldéhyde : c’est un aldotriose - la Dihydroxyacétone : cétotriose  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Glucose : Aldohexose (C6H12O6) Fructose : Cétohexose(C6H12O6)  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer 1.1- Activité optique des oses ou pouvoir rotatoire : L’activité optique se mesure grâce à un polarimètre dont le schéma est donné ci-dessous : Il est mesuré dans les conditions expérimentales à 20 °C et à longueur d’onde dans la raie D du sodium soit 589 nm.  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer - Si la rotation s’effectue dans le sens des aiguilles d’une montre ( vers la droite d’un angle α), on dit que la molécule est dextrogyre et le pouvoir rotatoire est affecté du signe (+). - Si la rotation s’effectue dans le sens inverse des aiguilles d’une montre ( vers la gauche d’un angle α), on dit que est lévogyre et le pouvoir rotatoire est affecté du signe (-).. Cas de Glycéraldéhyde en respectant la convention de Fischer - OH de Cn-1 à droite OH de C n-1 à gauche Série D Série L [α] 20°C = +14 [α] 20°C = -14 D D  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Ces 2 composés le D et L glycéraldéhyde : * Possèdent la même formule chimique brute C3H6O3 * Les mêmes propriétés chimiques * Ils ne différent que par leur pouvoir rotatoire ( activité optique ) - l’un dévie la lumière polarisée à droite d’un angle α , c’est le composé dextrogyre 20°C [α] = +14 D-glycéraldéhyde D - l’autre dévie la lumière polarisée à gauche d’un angle α , c’est le composé lévogyre 20°C [α] = -14 L-glycéraldéhyde D Ces 2 oses qui devient la lumière polarisée d’un même angle α mais de sens opposé sont des isomères optiques ou énantiomères ( sont l’image l’un de l’autre dans miroir ) 1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Le glycéraldéhyde possède 1 C* (C2*) et présente 2 formes énantiomères: le D et L glycéraldéhyde. Carbone asymétrique : C’est un carbone dont chacune des 4 valences est attachée à un radical différent. Le carbone 2 est lié à quatre substituants différents: 1= CHO, 2=H, 3=OH 4 = CH2OH Le dihydroxyacétone  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer - Quand le groupement hydroxyle porté par le C* est situé à droite de l’axe formé par la chaîne carbonée, c’est la configuration D. - Quand le groupement hydroxyle porté par le C* est situé à gauche de l’axe formé par la chaîne carbonée, c’est la configuration L. Par analogie avec le D ou L glycéraldéhyde, tous les oses sont classés dans deux catégories. -L’appartenance à la série D ou L pour un ose à n C est déterminé par la configuration du Cn-1. - Si le groupement hydroxyle porté par le Cn-1* est situé à droite de l’axe formé par la molécule en représentation de Fischer : l’ose appartient à la série D. - Si le groupement hydroxyle porté par le Cn-1* est situé à gauche de l’axe formé par la molécule en représentation de Fischer : l’ose appartient à la série L. Les oses naturels appartiennent presque toujours à la série D. Les quelques rares cas d’oses de la série L sont rencontrés chez les bactéries. 1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Le mélange équimoléculaire c’est-a dire à concentration égale de 2 énantiomères ( le composé lévogyre et Le composé dextrogyre ) conduit à un mélange racémique inactif sur la lumière polarisée. Remarque : L’appartenance à une série ( D ou L ) n’implique pas le sens de déviation de la lumière polarisée. - Un ose de la série D peut dévier la lumière polarisée à droite comme le D(+) Glucose = +52.7 ou à gauche comme le D(-) Fructose = - 92 Le sens de la déviation , déterminée au polarimètre est indiqué par les signes ( +) = vers la droite de l’observateur , ou ( -) = vers la gauche. La loi de Biot : 20°C α = [α] D × C × l α : angle de rotation en degré , [α] 20°C : Pouvoir rotatoire spécifique en °.ml. g-1. dm-1 à 20 °C et à 589 nm ( raie D de D sodium) C : Concentration de la solution en g/ml l : longueur de tube polarimétrique en dm  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer La loi de Biot est additive : Le pouvoir rotatoire spécifique d’un mélange est égal à la somme des produits du pouvoir rotatoire Spécifique des différents composés multiplié par leur proportion respective dans le mélange. Exemple : - un mélange qui contient 2 oses de concentration C1 pour ose1 et C2 pour ose2 20°C 20°C 20°C [α] = [α] × C1 × l + [α] × C2 × l D( C1+ C2) D(C1) D(C2) - Un mélange racémique est inactif sur la lumière polarisée: Exemple 20°C 20°C D-glycéraldéhyde [α] = +14 et L-glycéraldéhyde [α] = -14 D D 20°C 20°C 20°C [α] = [α] × C1 × l + [α] × C2 × l D( C1+ C2) D(C1) D(C2) 20°C [α] =0 D( C1+ C2)  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer Conditions pour qu’une substance doit-elle remplir pour exercer une action sur la lumière polarisée. - Présence un ou plusieurs carbones asymétriques ( C*) - Absence d’un mélange racémique - Si l’ensemble de la molécule ne présente pas un plan de symétrie.. Un composé possédant plusieurs carbones asymétriques mais présentant un plan de symétrie est achiral donc sans activité optique : * Exemple 1: Acide galactarique H O C COOH Plan de symétrie OH OH HNO3 HO HO HO HO OH OH CH 2OH COOH D-galactose Acide galactarique [α] 20°C 0 [α] 20°C 0 D D  1-Structure linéaire des oses Modèle de Fischer : * Exemple 2: Galactitol : obtenu par réduction du galactose H O C CH 2OH Plan de symétrie OH OH NaBH4 HO HO HO Borohydrure de sodium HO OH OH CH 2OH CH 2OH D-galactose Galactitol [α] 20°C 0 [α] 20°C 0 D D