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Biochimie : structure des glucides et lipides

Sommaire

1 - Les glucides

2 - Les lipides

3 - Structures des membranes biologiques


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traduction HTML V2.8
V. Morice


Chapitre 1 - Les glucides

 

1.4 - Les oses

 

1.4.5 Objections à la structure linéaire des oses

  • En solution dans l’eau, les oses existent sous forme cyclique
  • Nous citerons deux objections à la structure linéaire :
    1. Formation d’Acétal
      • Un aldose ou une cétone vrais fixe deux molécules d’alcool
        Image acetal.gif

      • Un aldose ou un cétose ne fixent qu’une seule molécule d’alcool
        Image graphique92.trsp.gif

    2. Mutarotation (anomères)
      La valeur du pouvoir rotatoire d’un ose (mesurée au polarimètre) n’est pas fixée immédiatement ; elle le devient au bout d’un certain temps. Ce phénomène est lié à l’existence de 2 formes isomériques, l’anomère α ou β à l’origine de la mutarotation. Ces 2 anomères différent par la position dans l’espace du OH hémiacétalique.
      Image graphique103.trsp.gif

    3. Ces objections permettent de montrer qu’en solution les oses existent non pas sous forme linéaire mais sous forme cyclique.

1.4.6 Structure cyclique des oses : structure de Haworth

Le cycle est formé par une liaison dans la molécule d’ose entre la fonction carbonylique (aldéhyde ou cétone) et un OH alcoolique = liaison hémiacétalique.

Image oseshaworth.gif

La structure est convexe vers l’observateur.
Par cette convexité les C1 et C6 sont proches dans l’espace.
La rotation des valences autour du C5 permet de mettre sur un même plan les atomes participant à la cyclisation, soit : le C1, le C5 et l’Oxygène du C5.

Le cycle à 6 sommets qui en résulte est appelé pyranique car il est issu du pyrane.

1.4.7 Intérêt de la structure cyclique

La structure cyclique explique les objections à la structure linéaire des oses et les propriétés de ceux-ci :

  1. La fonction aldéhyde ou cétonique de l’ose, partiellement dissimulée (hémiacétal), est appelée pseudoaldéhydique ou pseudocétonique.
  2. Il existe un carbone asymétrique (C1 des aldoses ; C2 des cétoses) en raison de l’hémiacétalisation interne qui conduit à 2 anomères : α et β
  3. L’anomère α a un OH hémiacétalique du même côté que le OH porté par le C subterminal qui détermine la série. Il a le pouvoir rotatoire le plus élevé.
    L’anomère β a les propriétés inverses.

1.4.8 Structure cyclique des oses selon Haworth

Deux structures cycliques sont possibles.

  • La forme pyranique correspond à un hérérocycle à 6 sommets (5 C et 1 O).
  • La forme furanique correspond à un hétérocycle à 5 sommets (4 C et 1 O).

Image furpyr.gif

1.4.8.1 D Glucopyranose

  • Le Glucose naturel (D (+) Glucose) est très répandu dans la nature. C’est le principal carburant de l’organisme et le carburant universel du fœtus.
  • La polymérisation du Glucose conduit au Glycogène (foie, muscles).
  • La glycémie est la concentration de Glucose à l’état libre dans le sang (0,80g/L soit 4,4 mM/L).
  • Le Glucose est réducteur. La Glucose oxydase l’oxyde en acide aldonique :
    Image graphique134.trsp.gif

  • Son pouvoir rotatoire est dextrogyre.

1.4.8.2 D-Galactopyranose

  • Il intervient dans la composition de :
    • Lactose = D Gal + D Glc
    • Cérébrogalactosides du cerveau
    • Certains glycolipides et glycoprotéines
  • Son pouvoir rotatoire est dextrogyre.

Image d-galacto.gif

1.4.8.3 D-Mannopyranose

  • Il est présent surtout dans les végétaux.
  • C’est un constituant des glycoprotéines chez l’homme.
  • Son pouvoir rotatoire est dextrogyre.

Image d-manno.gif

1.4.8.4 D-Fructofuranose

  • On le trouve surtout dans les fruits d’où son nom.
  • Son pouvoir rotatoire est lévogyre d’où son nom de Lévulose.
  • Il est présent dans le liquide spermatique chez l’homme où il participe au mouvement des spermatozoïdes.
  • Il est présent sous forme furanique dans le saccharose.
  • La cyclisation se fait entre le C2 (cétone) et le C5.

Image d-fructo.gif

1.4.8.5 D Ribofuranose

  • La forme furanique est la forme habituelle des pentoses combinés dans les acides nucléiques (ARN).
  • Le βD Ribofuranose est lié aux bases puriques et pyrimidiques par une liaison N-osidique (nucléosides, nucléotides).
  • Il intervient dans la structure des coenzymes : NAD, NADP, ATP.

La forme biologique est la forme furanique (1 - 4)

Image d-ribo.gif

  • Dans le Désoxyribose le OH en 2 est remplacé par H (ADN).

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1.1 - Définition
1.2 - Importance en Biologie
1.3 - Classification des glucides
1.4 - Les oses
1.5 - Les osides
1.4.1 - Structure linéaire des oses
1.4.2 - Filiation chimique des oses selon Fischer
1.4.3 - Série D et L des oses
1.4.4 - Principaux oses naturels selon Fischer
1.4.5 - Objections à la structure linéaire des oses
1.4.6 - Structure cyclique des oses : structure de Haworth
1.4.7 - Intérêt de la structure cyclique
1.4.8 - Structure cyclique des oses selon Haworth
1.4.9 - Principales propriétés des oses
1.4.10 - Dérivés amines d’oses biologiques
1.4.11 - Dérivés acides d’oses biologiques
1.4.8.1 - D Glucopyranose
1.4.8.2 - D-Galactopyranose
1.4.8.3 - D-Mannopyranose
1.4.8.4 - D-Fructofuranose
1.4.8.5 - D Ribofuranose