Fiche de révision : Biochimie et glucides

📋 Plan du Cours

1. Fonctions et liaisons organiques
2. Stéréoisomérie et carbone asymétrique
3. Réactions de chimie organique
4. Organisation moléculaire du vivant
5. Oligoéléments et minéraux
6. Eau et ions de l’organisme
7. Oses et monosaccharides
8. Propriétés chimiques des oses
9. Osides et liaison osidique
10. Devenir des glucides

📖 1. Fonctions et liaisons organiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison covalente : Correspond à la mise en commun d’électrons et constitue une liaison forte.
• Liaison ionique : Résulte d’un transfert d’électrons entre atomes.
• Liaison hydrogène : Attraction entre un atome d’hydrogène et un atome électronégatif possédant au moins un doublet non liant, et c’est une liaison faible.

💡 Astuce mémo

Covalente = mise en commun, ionique = transfert, hydrogène = attraction faible

📖 2. Stéréoisomérie et carbone asymétrique

🔑 Notions clés & Définitions

• Carbone asymétrique : Carbone possédant quatre groupements substitutifs différents.

★ À maîtriser

📌 Les énantiomères ont les mêmes propriétés physiques et chimiques, mais leur pouvoir rotatoire sur la lumière polarisée est opposé ; l’isomérie optique ne doit pas être confondue avec l’isomérie géométrique.

Compléments

• Un composé possédant n carbones asymétriques possède des isomères optiques, également appelés stéréoisomères ou isomères spatiaux.

💡 Astuce mémo

Optique : pouvoir rotatoire opposé ; géométrique : ne pas confondre les configurations

📖 3. Réactions de chimie organique

★ À maîtriser

• Une réaction d’addition peut ajouter:

  • du dihydrogène
  • du chlorure d’hydrogène
  • un halogène tel que I2

• L’hydrolyse peut concerner un ester ou un amide.

• L’estérification forme un ester, tandis que l’hydrolyse et la saponification des esters correspondent à sa transformation par coupure.

Compléments

📌 Les alcools peuvent être oxydés, tandis que les aldéhydes et les cétones peuvent être réduits.

💡 Astuce mémo

Addition, hydrolyse, oxydation-réduction, estérification-saponification

📖 4. Organisation moléculaire du vivant

🔑 Notions clés & Définitions

• Biochimie : Chimie du vivant et étude des molécules et des réactions chimiques qui permettent la vie.

★ À maîtriser

• Les macronutriments sont:

  • les glucides
  • les lipides
  • les protides
  • les acides nucléiques

• Les macroéléments principaux sont:

  • le carbone
  • l’hydrogène
  • l’oxygène
  • l’azote
  • le phosphore
  • le soufre

Compléments

• Les microéléments ioniques prévalents sont:
  • Na+
  • Mg2+
  • K+
  • Ca2+
  • Cl−

💡 Astuce mémo

CHONPS regroupe les macroéléments majeurs

📖 5. Oligoéléments et minéraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Oligoéléments : Éléments chimiques présents en très faible quantité dans l’organisme et indispensables au métabolisme.

★ À maîtriser

📌 Une carence en oligoéléments peut entraîner des perturbations importantes du fonctionnement cellulaire, tandis qu’une forte dose peut être toxique pour l’organisme.

• Le fer intervient dans la synthèse de l’hémoglobine et de la myoglobine ainsi que dans le transport de l’oxygène.

Compléments

• Les oligoéléments cités sont:

  • l’aluminium
  • l’argent
  • le chrome
  • le cobalt
  • le cuivre
  • le fluor
  • le fer
  • l’iode
  • le lithium
  • le manganèse

• L’iode est indispensable au métabolisme de base, au fonctionnement de la thyroïde et au développement psychomoteur.

💡 Astuce mémo

Carence ou excès d’oligoélément → perturbation du fonctionnement cellulaire ou toxicité

📖 6. Eau et ions de l’organisme

★ À maîtriser

• L’eau assure notamment: la participation aux réactions chimiques, le transport des déchets organiques et des substances vitales, le maintien de la pression osmotique, le maintien d’une température corporelle constante

📌 Une déshydratation correspond à une perte d’eau supérieure à 5 %, et une perte de 10 à 15 % d’eau peut entraîner la mort.

Compléments

• Les signes possibles de déshydratation comprennent une diminution de la sudation, une hypotension, une accélération du pouls, une augmentation de la soif, une fièvre, une torpeur, une obnubilation, des étourdissements, des phlébites, une constipation, des infections urinaires et des lithiases.

• On ne peut généralement pas se priver d’eau plus de 2 à 5 jours, alors qu’une personne qui boit sans manger peut survivre environ quarante jours sans effort.

💡 Astuce mémo

Perte d’eau supérieure à 5 % → déshydratation ; perte de 10 à 15 % → risque mortel

📖 7. Oses et monosaccharides

🔑 Notions clés & Définitions

• Oses : Monomères des glucides et ne sont pas hydrolysables.
• Oside : Association de plusieurs oses, parfois liée à un groupement aglycone.

★ À maîtriser

• Les glucides représentent 50 à 60 % d’une ration calorique et jouent des rôles énergétique, structural et économique.

📌 Un aldose possède une fonction carbonyle située à l’extrémité de la chaîne carbonée, tandis qu’un cétose possède une fonction carbonyle située à l’intérieur de la chaîne.

• Le D-glucose est le principal carburant métabolique des tissus, le D-fructose est facilement métabolisable et le D-galactose participe à la synthèse mammaire ainsi qu’à la constitution de glycolipides et de glycoprotéines.

Compléments

• Dans la classification des oses, un pentose possède cinq carbones et un hexose possède six carbones.

📌 Le galactose est un épimère en C4 du glucose, tandis que le mannose est un épimère en C2 du glucose.

💡 Astuce mémo

Aldose : carbonyle terminal ; cétose : carbonyle interne

📖 8. Propriétés chimiques des oses

📝 Points essentiels

• Les principales transformations chimiques des oses sont:

  • l’oxydation
  • la réduction par hydrogénation
  • la fermentation alcoolique
  • l’estérification

• Les acides uroniques sont obtenus par oxydation de la fonction alcool primaire portée par le carbone 6 et participent aux glycosaminoglycanes et à la détoxification hépatique.

• Lors de la fermentation alcoolique, le glucose se transforme en alcool sous l’action de levures.

• L’estérification des oses par l’acide phosphorique, souvent grâce à des kinases, forme notamment le glucose-6-phosphate et le fructose-1,6-bisphosphate, molécules importantes du métabolisme énergétique.

💡 Astuce mémo

Oxydation, réduction, fermentation, estérification

📖 9. Osides et liaison osidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison osidique : Relie les oses dans les osides et conditionne leur pouvoir rotatoire.
• Hétéroside : Associe un oside à un aglycone par une liaison impliquant un atome d’oxygène, de soufre ou d’azote.
• Nucléoside : Un nucléoside est formé d’un ribose ou d’un désoxyribose associé à une base purique ou pyrimidique et participe à la conception de l’ADN et de l’ARN.

★ À maîtriser

📌 Un holoside est constitué uniquement d’oses, tandis qu’un hétéroside associe un ou plusieurs oses à un aglycone.

• Le saccharose est formé de glucose et de fructose, est dextrogyre avant hydrolyse, puis donne un mélange lévogyre appelé sucre inverti parce que le pouvoir rotatoire du fructose est de −92° et celui du glucose de +52°.

• Le lactose est constitué d’une molécule de galactose et d’une molécule de glucose unies par une liaison β1-4 osidique et est présent dans le lait de tous les mammifères.

• Le maltose provient de la digestion de l’amidon et du glycogène par les amylases, associe deux glucoses par une liaison α1-4 et est un oside réducteur hydrolysé par la maltase.

• Les principaux polyholosides sont:

  • l’amidon
  • le glycogène
  • la cellulose

Compléments

• Les hydrocolloïdes cités sont:
  • l’agar-agar
  • les carraghénanes
  • la pectine
  • les alginates

💡 Astuce mémo

Holoside = oses ; hétéroside = oside + aglycone

📖 10. Devenir des glucides

📝 Points essentiels

• 🔄 Le devenir des glucides comprend: la digestion, l’absorption, la fermentation colique des glucides non absorbés, l’élimination rénale du glucose en excès

💡 Astuce mémo

Digestion → absorption → métabolisme ou élimination

📊 Tableaux de synthèse

Principaux diholosides