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Biochimie - Glucides
Biologie 2 (1V002)
Sorbonne Université
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- Tres précis
- merci pour ce cours
- MERCI
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Les GLUCIDES I)INTRODUCTION II) LES OSES : Structure linéaires Stéréochimie et chiralité -Le C2 du glycéraldhéyde possède 4 groupements chimique différents, et un Carbone asymétrique (molécule chiral) → Existe 2 isomère : 2 Enantiomères. -Lorqu'un faisceau de lumière polarisé traverse une solution : *Si la lumière est dérivé à droite → la solution est dextrogyre (+) *Si la lumière est dérivé à gauche → la solution est Lévogyre (–) (Les sucres naturels sont souvent sous forme D) Configuration D/L des oses -Elle concerne la configuration d'un seul Carbone asymétrique dans la représentation de Fischer : Le dernier C : D, indique que le groupement hydroxyle (OH) est a droite de la chaîne carboné et L à gauche . -LES OSES : -Les glucides simples sont appelés oses, ils de composés non hydrolysable, dont le nombre n d'atomes de C varie de 3 → 7 : (5C et 6C Les plus rencontré dans le règne vivant). -Un oses à n atomes de C, comporte n groupes fonctionnels : *Un groupe carboxyle :Fonction aldéhyde (-CHO)→ALDOSE/ Fonction cétone (-CO)→CETOSE *(n –1) groupe hydroxyle : Alcool I (R-CH2-OH) / Alcool II (R-CHOH-P) -Les sont des composés très hydrophiles et sont tous réducteurs. -Dans une représentation de Fischer, la numérotation commence de par l’extrémité la plus oxydé, en haut. ALDOSE -Le plus simple des aldose est le Glycéraldéyde (aldotriose). Tout les aldoses peuvent être synthétisés a partir de cette unité par addition successive de C. A CONNAITRE : CETONE -Le plus simple des cétose est le dihydroxyacétone (cétotriose), il ne possède pas de C asymétrique. Syntétisés en ajoutant des C successifs. A CONNAITRE : Rotations d'isomérie DIASTEREOISOMERIE = (Stéréo isomère non énantiomère) 1 ou plusieurs carbone asymétrique de configuration différente. Les épimères -Définitions : EPIMERES : 2 stéréoisomères qui ne différents que par la configuration absolue d'un C asymétrique. III) STRUCTURE CYCLIQUE DES ODES : Hémiacétal et mutarotation -Objections à la structure linéaires des odes : Structure linéaire des oses à chaînes ouverte ne rend pas compte de leurs propriété à n>4. -La cyclisation s'observent pour les aldoses et les cétones possédant un nombre suffisant d'atomes de C pour former un cycle stable (5à 6 chaînons : furanose ou pyranose). La cyclisation résulte de la réaction entre le groupe carbonyle et une fonction alcool II (en C4 ou C5).Il se forme alors un *HEMIACETAL → dans le cas d'un aldose. *HEMICETAL → dans le cas d'un cétose. -La formation d'un hémiacétal ou hémicetal fait apparaître un nouveau C asymétrique en C1 appelé « C anomérique ». -MUTAROTATION : Modifications au cours du temps du pouvoir rotatoire d'une solution d'un anomère pur d'un sucre. Représentation de l'aldopyranose en Haworth : -Les CH qui sont situés à droite en Fisher, apparenteront en plan du cycle. Pour passer de Fisher a Haworth on faite tomber la molécule vers la droite → attaque nucléophile / liaison entre O et C. Les pont oxydiques -Deux (2) configuration possible : α ou β . ANOMERE : 2 isomère donc la position de l'hydroxyle réducteur diffère . *Anomérie α des oses de série D : -Possède le pouvoir rotatoire le plus élevé. -OH anomérique vers le bas *Anomérie β des oses de Série D : -Possède le pouvoir rotatoire le moins élevé -OH anomérique vers le haut. *Anomérie α des oses de série L : -OH anomérique vers le haut. *Anomérie β des oses de Série L : -OH anomérique vers le bas. → Pour série L : Le pouvoir rotatoire a la même valeur absolu, seul le signe change . Configuration spatial des oses Structures dans l'espace des oses cyclisés -Conformation chaise ou bateau : Si les cycles a 5 chaînons peuvent etre considérés comme plans, ceux a 6 adoptent une conformation chaise. Deux conformère existent (chaises et bateau). Le conformère le plus stable → Chaise, car le maximum de constituants encombrants se trouve en position équatoriale. . - La forme prédominante est celle dont tout les groupement hydroxyles sont en a (axial), et ou les groupements les plus enconbrant sont en e (équatorial). IV) PROPRIETES PHISICO-CHIMIQUE DES GLUCIDES -Soluble dans l'eau car OH : polaire. (Sirop : plus la concentration augmente plus la viscosité augmente) -Peu solubles dans les alcools (cristallisation facilité) -Stabilité : Les sucres sont thermodégradables (caramel). -Propriété optique : Les sucres n'absorbent ni dans UV ni dans le visible → Les propriétés chimique des oses sont caractéristique des groupement alcools et carboxyle. Propriété lié au groupement, l'oxydation -Les aldoses sont des réducteurs dont la fonction réductrice est la fonction psoeudo-aldéhyque. -Les oses subissent une oxydation ( Le résultat dépend des conditions) -Milieu alcalins, en présence d'iode et de Brome, Oxydation spécifique de la fonction aldéhyque (…) CHO → COOH -Perte de pouvoir réducteurs -Blocage de la configuration α ou β -Ne peut plus passer en forme linéaire. Également obtention de N hétérosides et S hétérosides. N-H formés en condensation de la forme OH hémiacétaliqe avec une fonction tiol. Propriétés liés au fonctions alcools : la méthylation Réaction de permétylation des fonctions alcool. -H ( du OH) → CH3 -Formation d'ether La méthylation permet : -De déterminer la structure des glucoses -De déterminer l’enchaînement des oses V) QUELQUES OSES ET DERIVES Les Oses simples -Glucose : Aldose à 6 Carbone (aldohexose) adoptant un cycle pyranose. Libre ou combiné avec des oses, phosphorilisé ou non. Très rependus dans le règne du vivant. Combustible de la cellule. Mis en réserve sous forme de glycogène (Ou amidon pour végétaux) → ATP Consentrat° du Glucose dans le sang = 0,7 à 1 g-1 / 3,9 à 6,1 mmol-1 . → glycémie a juin. -Galactose et Mannose : Aldose a 6 Carbone (aldohexose) adoptant un cycle pyranose. Pour rotatoire dextrogyre. Moins abondant que le glucose. Rôle fonctionnel essentiel dans constitutions des glycoprotéine et glycolipides. *Galactose : constituant du lactoses et des cérébrogalactosides (cerveau). *Mannose : Abondant chez les végétaux. -Fructose : Cétose a 6 Carbone (cétohexose) adoptant un cycle pyranose lorsqu'il est libre et une cycle Furanose lorsqu'il est en oside. Présent surtout chez les fruit. Pouvoir rotatoire Lévogyre (dévie la lumière a gauche). Forme linéaire à l'équilibre. (…) -Ribose : Aldose a 5 Carbone (aldopentose) adoptant un cycle furanose. Liés au bases puriques et pyramidique par une N-osidique. Les Oses dérivés Oses dérivés : Les déoxyoses ou déoses -Substitution d'un ou plusieurs groupement OH par un H (en général C2 ou C6). → réduction fonction alcool. - β-D-Désoxyribose = Constituant de l'ADN de tout les organismes vivant. - Dans une laison Osido-oside : l'OH hémiacétalique est bloqué dans sa conformation ( α ou β) → oside non réducteur . - Dans une laison Osido-ose : il y a présence d'un OH hémiacétalique libre, donc il existe toujours 2 anomère α ou β → oside réducteur. Nomenclatures des osides Pour nommer un oside il faut spécifier : -Nature/ Série des monosaccharides. -Leur forme cyclique. (pyranose/ furanose) -Leur configuration anomérique. ( α ou β) -Le type de liaisons. → LES DIOLOSIDES : résultent de la condensation de 2 molécules d'oses ou de dérivés d'oses avec la formation d'une fonction éther et élimination d'une molécule d'eau. La liaison formé est appelé liaison glucosidique. Dioloside ou Disaccaride : LE MALTOSE - Dioloside libéré par hydrolyse de l'amylase (polymère de glucose constitutif de l'amidon ayant un OH hémiacétalique libre → Sucre réducteur.) - Formé a partir de 2 molécule de α-D-glucopyranose. La liaoson glycosidique s'établie entre le C1 (fonction hémiacétal) de la 1er molécule (hydroxyle en position α) et la fonction alcool du C4 de la seconde molécule. - Libération des résidus glucose par hydrolyse chimique ou enzymatique ( α-D-Glucosidose). Dioloside ou Disaccaride : LE LACTOSE -Sucre uniquement présent dans le lait, origine uniquement animal car produit dans les glandes mammaires. -Il se forme a partir d'une moécule, β-D- galactopyranose et d'une molécule α-Dglucopyranose. La laison est dite β(1-4). -Seuls dioloside naturel réducteur du fait de son OH Hémiacétalique libre. Dioloside ou Disaccaride : LE SACAROSE OU SUCROSE. -Très présent dans le règne végétal (canne à sucre, betterave …) -Avec le tréalose, seul dioloside non réducteur du fait de l'absence du OH hémiacétalique libre. Autre nomenclature : *β-D-Fructofuranosyle-α-D-Glucopyranoside *α-D-Glucopyranosyl-β-D-Fructofuranoside -Sucre dextrogyre (+65°) sans possibilité de mutarotation. -Après hydrolyse acide ou enzymatique ( α-glucosidase : 52° / Fructose :-92°) → appelé sucre INVERTI. Dioloside ou Disaccharide : LE CELLOBIOSE. Dissacaride : glucosyl-glucose courant provenant de la dégradation de la cellulose → on obtient de la cellobiose. → LES POLYOSIDES : sont des macromolécules que l'on peut classer en polyosides de réserve (glycogène, amidon..) et en polyoside de structure (cellulose, chitine..) Homopolyosides : L'AMIDON Polyoside de réserve des végétaux constitué de 2 polysaccharides. *L'amylase (10 à 30% en masse ) *L'amylopectine (70 à 90 % en masse ) Structure en hélice adapté pour le stockage de l'amidon sous forme de granules insolubles (~1μm) dans les chloroplastes et les amyloplastes des cellules végétale. Dégradation digestive de l'amidon lors des réaction catalysé de l'amylase (féculant). Homopolyosides : L'AMYLASE. Polymère linéaire de plusieurs milliers de résidus D-glucose liés par des liaisons α (1->4). -Une seul extrémité conserve son pouvoir réducteur ( l'autre est non réductrice). -Les liaisons (1->4) de l'amylase favorise structure courte → Formation d'une hélice de pas gauche (6 résidus de glucoses par tour) stabilisé par des liaisons hydrogène intramoléculaire et entre -OH et H2O. Homopolyosides : LA CHITINE. -Polyoside de structure constituant fondamental de l'exosquelette des arthropodes (crustacés, insectes, araignée...) et de la paroi cellulaire des champignons ou algues. -Le plus abondant des polyosides de la biosphère. -Homopolymère linéaire de résidus de N-acétyl-D-Glucosamine liés par des liaisons β (1->4) adoptant une structure semblable à celle de la cellulose. → LES HETEROPOLYOSIDES : comportent une fraction non glucidique. La liaison entre l'oside et la molécule non glucidique s'établit entre le C anomère du glucide et un atome d'O ou N de du non glucide. Hétéropolyosides : L'AGAR. Hétéropoyosides constituant de la paroi cellulaire d'algues marines rouges. -Utilisé comme surface de reconnaissance bactérienne ou de levure mais également comme produit gélifiant en alimentation humaine. Hétéropolyosdes : L'AGAROSE. -Polysaccharide linéaire constitué d'unités répétés d'agarobiose formés par un D-galactose et un 3,6 anhydro-L-galactose lié en β (1 → 4). -Unité d'agarobiose liées par des liaisons glycosidiques α (1 → 3) pour former un polymère constitué de 600 à 700 résidus. Hétérosides :LES GLYCOPROTEINES -Composés d'une partie protéique et d'une partie glucidique. -Contenus glucidique variant de 1 à 50 % de l'ensemble de la masse. (*Ex : -imunoglobine G (anticorps) → 35% de la masse total. -Érythroprotéine (facteur de croissance dans processus de globule rouge) → supérieur a 40 % de la masse total. ) LA GLYCOSYLATION Modification très importante dans les cellules eucaryotes concernant les protéines, sécrétés ou intégrées dans la membrane plasmique. Intervient dans : *Reconnaissance cellulaire *Adhésion cellulaire *Liaison de le membrane *Signalisation intracellulaire *Stabilité protéique *Activité enzymatique *interaction protéines- protéines ou légende récepteur. -Obtention de structures qui peuvent être complexes en terme de compositions en olligosaccarides (nature et quantité) et de nombre de ramification. -Détermination très difficile de la structure des glycoprotéine.
Biochimie - Glucides
Matière: Biologie 2 (1V002)
Université: Sorbonne Université
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