Les glucides. Définition Glucides: aspects chimiques Principales fonctions.
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Les glucides
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Les glucides
Définition
Glucides: aspects chimiquesPrincipales fonctions
Glucides: aspects chimiquesAutres principales fonctions
Classification
• Glucides simples = OSES
• Glucides complexes = OSIDES
Glucose, Galactose, Mannose, Fructose, Ribose,…
2 oses => Disaccharides: Maltose, Saccharose, Lactose,…
> 10 oses => Polysaccharides ou polyosides: Amidon, Glycogène, Cellulose,…
Oses + fraction non osidique
Uniquement des oses ou des dérivés d’oses => holosides
protéine => Glycoprotéines lipide => Glycolipides autre => Hétérosides
Glycoconjugués
Un ose comporte généralement
une fonction réductrice
plusieurs fonctions alcools
ALDEHYDE
CETONE
C O
H
ALDOSE
CETOSEC O
ou
CH2OH
CHOH
PRIMAIRE
SECONDAIRE
C6H12O6
Glucose, Galactose, Mannose, Fructose,…..
ALDOHEXOSE
CETOHEXOSE
Glucose, Galactose, Mannose, Fructose,…..
Glucose, Galactose, Mannose, Fructose,…..
CHO – CHOH – CHOH – CHOH – CHOH - CH2OH
CH2OH – CO – CHOH – CHOH – CHOH – CH2OH
HEXOSE
CHO
CHOH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CO
ALDOTRIOSE CETOTRIOSE
Les oses les plus petits possèdent :- une fonction réductrice
- deux fonctions alcools
Ce sont des oses à 3 carbones => TRIOSES
Glycéraldéhyde Dihydroxyacétone
CH2OH
CHOH
CH2OHGlycérol (n’est pas un ose mais un polyol dérivé de ces trioses)
C
CH2OH
CHO
OH
HC
CH2OH
CHO
OH
HC
CH2OH
CHO
H
OH
A BA et B ne sont pas superposables
CHO
CH2OH CH2OH
CHO
HO C C OHHH
L D
Représentation de Fischer
B est l’image de A dans un miroir:B est l’énantiomère ou isomère optique de A
- Glycéraldéhyde - Glycéraldéhyde
CHO
CH2OH
H C OH
Le carbone central est un carbone asymétrique car les 4 substituants sont différents.
Les aldohexoses, comme le glucose, possède 6 carbones dont 4 sont des carbones asymétriques.
Au niveau de chacun de ces 4 carbones, le –OH peut être à droite ou à gauche.Le nombre d’isomères possibles est donc:2 x 2 x 2 x 2 = 16
Il existe donc deux isomères possibles selon que le –OH est à droite ou à gauche.
CHO
D D D D
D D D D
L L L L
L L L L
GLUCOSE GALACTOSEMANNOSE Allose
Altrose GuloseIdose Talose
AU TOTAL, IL EXISTE DONC 16 ALDOHEXOSES ISOMERES
LES EPIMERES DU D-GLUCOSE
D-Glucose(forme linéaire)
CYCLISATION DU D-GLUCOSE
alpha D- GLUCOPYRANOSE
OH
CH2OH
O
OH
OHH
O H
CH2OH
HO
C O
C
C
C
C
OHH
OH
OH
H
H
H
H
C
CH2OH
OH
OH
O
H
O
H
OH
OH
CH2OH
O
OH
OH
H
O H
béta D- GLUCOPYRANOSE
63%
37%<1%
C1
C5
C O
D-Fructose (forme linéaire)
CYCLISATION DU D-FRUCTOSE
alpha D- FRUCTOFURANOSE
C
CH2OH
OH
O
CH2OH
O
H
OH
OH
CH2OH
O
OH
CH2OH
O H
béta D- FRUCTOFURANOSE
CH2OH
HO
C O
C
C
C
C
OHH
OH
OH
H
H
H
H
OH
CH2OH
O
OH
CH2OH
O H
C5
C2
2
3
4
5
6
1
RECAPITULATIF
Série D / Série L = le –OH au niveau de l’avant dernier carbone (C voisin du –CH2OH porteur du n° le plus élevé) est
situé à DROITE dans la série D, à GAUCHE dans la série L
LES CONVENTIONS
Représentation linéaire (verticale) de Fischer avec la fonction aldéhyde (ou cétone) vers en haut
Numérotation des atomes de carbone en commençant par le haut (Formule de Fischer). Le C porteur de la fonction réductrice doit avoir le n° le plus petit possible
CHO
EPIMERE = différence de positionnement du –OH sur un seul C (sauf sur le C porteur de la fonction réductrice)
ex. D-Glucose => D-Mannose
ENANTIOMERE = image l’un de l’autre dans un miroir (orientation différente pour TOUS les –OH)
ex. D-Glucose => L-Glucose
ANOMERE = différence de positionnement du –OH sur le carbone porteur de la fonction réductrice => concerne la forme cyclique
ex. béta => alpha
LES ISOMERES PARTICULIERS
OH
CH2OH
O
OH
OH
OHCH2OH
OOH
OH
H
OH
H
OH
D-Glucose L-GlucoseD-Man
- CH3
- CH2OH
- CHO
- COOH
+ OXYGENE
+ OXYGENE
- HYDROGENE
OXYDATION
REDUCTION
Alcool
Aldéhyde
Acide
CH2OH
COOH
CH2OH
Glucose
Acide gluconique
OXYDATION
CHO
COOH
Acide glucuronique
OH
CH2OH
O
OH
OH
H
O H
CH2OH
O
OH
OH
OOH
OH
CH2OH
O
OH
OH
H
O H
CH2OH
OH
OH
OOH
COOH
H
O H
CHO
Gluconolactone (forme cyclique de l’acide gluconique)
CHO
CH2OH
COOH
CH2OH
Glucose
Acide gluconique
OXYDATION
CHO
COOH
Acide glucuronique
COOH
COOH
Acide glucarique
CHO
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CHO
CH2OH
O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
Glucose Fructose Mannose
Sorbitol Mannitol
REDUCTION
OH
CH2OH
O
OH
OH
H
OH
ATP
Adénine – Ribose – P – P - P
OH
CH2O - P
O
OH
OH
H
O H
Adénine – Ribose – P – P
ADP
Glucose Glucose 6 phosphate
GlucokinaseouHexokinase
Adénosine triphosphate Adénosine diphosphate
O
OH
CH2O - P
OH
OH
H
O H
Glucose 6 phosphate
OH
CH2O - P
O
OH
OH O
6 phosphogluconolactone
NADP NADP H2
Glucose 6 phosphatedeshydrogénase (GP6D)
VOIE D’OXYDATION DU GLUCOSE
CH2O- P
COOH
D-Fructose (forme linéaire)
CYCLISATION DU D-FRUCTOSE
alpha D- FRUCTOFURANOSE
C
CH2OH
OH
O
CH2OH
O
H
OH
OH
CH2OH
O
OH
CH2OH
O H
béta D- FRUCTOFURANOSE
CH2OH
HO
C O
C
C
C
C
OHH
OH
OH
H
H
H
H
OH
CH2OH
O
OH
CH2OH
O H
C5
C2
OH
CH2OH
O
OH
OH
H
OH
Glucose
Acide acétique
NH2
CH2OH
O
OH
OH
H
OH
Glucosamine
NH-CO-CH3
CH2OH
O
OH
OH
H
OH
NH2
CH2OH
O
OH
OH
H
OH
CH3 - COOH
N-Acétyl-Glucosamine
FORMATION D’HOLOSIDES
- UN OSE ENGAGE SA FONCTION REDUCTRICE (HEMIACETAL)
- UN AUTRE OSE REAGIT PAR UN DE SES GROUPEMENTS –OH (FONCTION ALCOOL OU HEMIACETAL)
LIAISON DE PLUSIEURS OSES PAR LIAISON OSIDIQUE,
DANS LA LIAISON OSIDIQUE,
DISACCHARIDES => 2 oses: Maltose, Lactose, Saccharose
OLIGOSIDES ou OLIGOSACCHARIDES => 3 à 10 oses
POLYOSIDES ou POLYSACCHARIDES => plus de 10 oses: Amidon, Glycogène, Cellulose
OH
CH2OH
O
OH
OHH
OH
OH
CH2OH
O
HO
OH (H,OH)
OH
CH2OH
O
OH
OHH
OH
CH2OH
O
OH (H,OH)
O
Alpha-D-Glucopyranose D-Glucopyranose
Alpha-D-Glucopyranosyl 1 – 4 D-Glucopyranose = MALTOSE
C1 C4
Liaison alpha 1 - 4
H2O
OH
CH2OH
O
OH
OHH
OH
OH
CH2OH
O
OH
OH (H,OH)
Alpha-D-Glucopyranose
D-Glucopyranose Alpha-D-Glucopyranosyl 1 – 6 D-Glucopyranose
C1
C6
OH
CH2OH
O
OH
OHH
OH
CH2
O
OH (H,OH)
O
OH
Liaison alpha 1 - 6H2O
O
alpha 1 – 4
alpha 1 – 6
alpha 1 – 4
O O
O
O O
O
CH2OH
O
O O
CH2OH CH2OH CH2OHCH2OH
O O
O
O
O
CH2OH CH2OH CH2OH
AMYLOSE (linéaire)
AMYLOPECTINE (ramifié)
Amidon = mélange d’amylose et d’amylopectine
Liaisons alpha 1- 4
Liaisons alpha 1- 6
AMYLOPECTINE ou GLYCOGENE
O O
O
O O
O
CH2OH
O
O O
CH2OH CH2OH CH2OHCH2
Liaisons béta 1- 4
CELLULOSE
O
(H,OH)
CH2OH
O
O
CH2OH
CELLOBIOSE
Maltose
Maltotriose
Dextrines
Amylases (liaisons alpha 1-4)glandes salivaires, pancréas
alpha 1–6 glucosidase
Maltase
Glucose
DIGESTION DE L’AMIDONDANS LE TUBE DIGESTIF
O O
O
O
O
CH2OH CH2OH CH2OH
Pi
OO
O
CH2OH CH2OH
O
CH2OH
P
Glycogène
Glucose 1 phosphate
O
CH2O PGlucose 6 phosphate
GLYCOGENOLYSE (= Utilisation des réserves de glycogène)
GLYCOCONJUGUES
GLYCOPEPTIDES et GLYCOPROTEINES
Glucides + Lipides
PROTEOGLYCANES
Glucides + Protéines
GLYCOLIPIDES
D-Galactose, D-Mannose,…
N-Acétyl-D-Galactosamine, N-Acétyl-D-Mannosamine, N-Acétyl-D-Glucosamine,…
L-Fucose, L-Rhamnose,…
[N-Acétyl-hexosamine – Acide uronique]
Fraction glucidique:GLYCOSAMINOGLYCANESPolymère de disaccharide
=>
Acide sialique (ose acide 9C) ou acide N-Acétyl-neuraminique
Gal GalNAc
NANA
GlcNAc
O
CH2OH
O O
CH2OH
NH-CO-CH3
O
O
O OO
O
CH2 CH2OH
NH-CO-CH3NH-CO-CH3
O
CH2OH
O
CH2OH
OCH2OH
GlcNAcManMan
Man
NANA
NH-CO-CH3
CH2OH
O
O H H O – SERINE
NH-CO-CH3
CH2OH
OO H H 2N – ASPARAGINE
N-Acétyl-D-Galactosamine
Acide aminé à fonction alcool: Sérine, Thréonine(appartenant à une chaîne protéique)
Acide aminé à fonction amide: Asparagine, Glutamine (appartenant à une chaîne protéique)
N-Acétyl-D-Glucosamine
LIAISON ENTRE FRACTION OSIDIQUE ET FRACTION PROTEIQUE
LIAISON O - OSIDIQUE LIAISON N - OSIDIQUE
O
CH2OH
O
O
COOH
NH-CO-CH3
Acide glucuroniqueN-Acétyl-Glucosamine
Hexosamine Acide uronique Hexosamine Acide uronique
Acétylé ou sulfaté sur N
Acétylé ou sulfaté sur N
Sulfaté sur certaines fonctions alcools
GLYCOSAMINOGLYCANES et PROTEOGLYCANES
ACIDE HYALURONIQUE
DERMATANES SULFATE
KERATANES SULFATE
HEPARINE
CHONDROITINES SULFATE
N-Acétyl-GlucosamineAcide glucuronique
N-Acétyl-GalactosamineAcide glucuronique
N-Acétyl-Galactosamine Acide L-Iduronique et D-glucuronique
N-Acétyl-GlucosamineGalactose
N-Acétyl-Glucosamine Acide L-Iduronique et D-glucuronique
