QCM : Cyclisation et oses naturels (27 questions)

Explication

Un ose est un composé organique carboné polyhydroxylé doté d’une fonction réductrice, qui peut être un aldéhyde ou une cétone. La réponse sur deux oses confond ose et disaccharide, celle qui omet la fonction réductrice néglige un critère de définition, et la réponse avec amine et carboxyle décrit d’autres fonctions chimiques.

Explication

La classification selon la fonction réductrice distingue les cétoses, qui portent une fonction cétone, des aldoses, qui portent un aldéhyde. « Aldose » inverse ces fonctions, « pentose » classe selon le nombre de carbones et « polyol » ne désigne pas cette catégorie d’oses.

Explication

Un ose à cinq carbones est un pentose. Un tétrose en compte quatre, un hexose six et un triose trois.

Explication

Un carbone asymétrique se définit par la présence de quatre substituants différents. Être lié à quatre carbones ne constitue pas le critère, deux substituants identiques l’excluent, et un groupe hydroxyle seul ne suffit pas à établir l’asymétrie.

Explication

La série est déterminée par l’orientation de l’OH de l’avant-dernier carbone : à gauche, elle indique la série L, et à droite, la série D. L’OH du premier carbone n’est pas le repère, tandis qu'aldose et cétose désignent la nature de la fonction réductrice.

Explication

Des oses sont isomères lorsqu’ils partagent une formule brute mais ont des formules développées différentes. Une formule brute différente exclut cette définition, l’isomérie de fonction est un cas particulier, et l’épimérie désigne une relation stéréochimique plus précise.

Explication

Deux oses de même formule brute sont isomères de fonction lorsque l’un est un aldose et l’autre un cétose. La stéréoisomérie, l’épimérie et l’énantiomérie concernent des différences de disposition spatiale, pas un changement de fonction.

Explication

Des diastéréoisomères ne sont ni superposables ni images l’un de l’autre dans un miroir. La relation d’image miroir caractérise les énantiomères, tandis que des fonctions différentes relèvent de l’isomérie de fonction et qu’une disposition identique ne décrit pas des stéréoisomères distincts.

Explication

Deux oses de même série qui ne diffèrent que sur un seul carbone asymétrique sont des épimères. Une différence sur plusieurs centres peut donner des diastéréoisomères sans être une épimérie, tandis que les énantiomères sont images miroir et que l’isomérie de fonction concerne des fonctions différentes.

Explication

La dégradation de Wohl–Zemplén enlève un carbone : un ose à cinq carbones donne donc un ose à quatre carbones. L’addition d’un carbone correspond à Fischer–Kiliani, tandis que conserver le nombre ou en enlever deux applique une variation incorrecte.

Explication

Les aldoses dérivent du glycéraldéhyde, qui existe en séries D et L, tandis que les cétoses dérivent de la dihydroxyacétone. Inverser ces références attribue à chaque famille le précurseur de l’autre, et un seul triose ne sert pas de référence aux deux familles.

Explication

Dans la filiation des cétoses, le carbone supplémentaire s’ajoute juste en dessous du carbone portant la fonction cétone. Le placer au-dessus, à l’autre extrémité ou sur le carbone carbonylé confond le site précis d’addition.

Explication

La filiation des cétoses de série L suit le même processus que celle de série D, mais elle est rare. L’opposition des processus, l’attribution de la rareté à la série D et l’idée d’une absence de filiation sont des confusions distinctes.

Explication

Les oses ayant au moins cinq carbones ne recolorent pas la fuchsine décolorée par le bisulfite, contrairement aux aldéhydes vrais. La recoloration correspond à la réaction des aldéhydes vrais, tandis qu’une décoloration supplémentaire ou un chauffage ne caractérise pas cette observation.

Explication

La fixation d’une seule molécule d’alcool indique que le D-glucose est déjà sous forme hémi-acétalique, contrairement à un aldéhyde ordinaire qui peut fixer deux molécules pour former un acétal. L’acétal complet exige donc deux alcools, et l’observation n’implique pas une absence de réaction.

Explication

La cristallisation du D-glucose dans l’éthanol ou la pyridine produit deux formes ayant des pouvoirs rotatoires différents : les anomères α et β. Les séries D et L, les formes aldose et cétose ainsi que les états physiques ne désignent pas ces deux produits observés.

Explication

Un cycle à six sommets constitué d’un oxygène et de cinq carbones est un pyranose. Le furanose comporte cinq sommets, tandis que les formes linéaires ne sont pas des hétérocycles.

Explication

Chez les aldoses, la liaison intramoléculaire C1-C4 forme un furanose. La liaison C1-C5 forme un pyranose, tandis que C2 est le carbone engagé dans la cyclisation des cétoses.

Explication

Chez les cétoses, la liaison C2-C5 produit un furanose, tandis que la liaison C2-C6 produit un pyranose. L’erreur qui place la réaction en C1 transpose le mécanisme des aldoses.

Explication

La cyclisation crée un nouveau carbone asymétrique appelé carbone anomérique : c’est C2 chez les cétoses et C1 chez les aldoses. Choisir C1 revient à confondre les deux familles.

Explication

L’anomère β place le OH anomérique et le groupe CH2OH terminal du même côté du cycle ; l’anomère α les place de part et d’autre. La série D ou L ne définit pas cette relation d’orientation.

Explication

Dans la représentation de Haworth, un OH situé à gauche dans Fischer se place au-dessus du plan du cycle ; un OH situé à droite se place en dessous. La position relative du OH anomérique et du CH2OH sert plutôt à distinguer α et β.

Explication

La chaise est plus stable parce que C1 et C4 ne se trouvent pas du même côté du plan, contrairement au bateau. Dire qu’ils sont du même côté en chaise inverse la distinction; la fréquence biologique n’explique pas cette stabilité; attribuer cette disposition au bateau inverse les conformations.

Explication

La forme chaise est la conformation la plus rencontrée dans les milieux biologiques. La forme bateau est moins stable; la forme enveloppe concerne une autre conformation, et la forme furanique désigne un type de cycle, non cette conformation.

Explication

Le D-ribose entre dans la composition du RNA, du NAD et de l’ATP, ainsi que des nucléosides, nucléotides et acides nucléiques. Le glucose est surtout associé au rôle énergétique, le galactose au lactose, et l’érythrose à la voie des pentoses-phosphates.

Explication

L’intervalle normal va de 0,75 à 1,10 g/L; 1,18 g/L est donc supérieur à sa limite haute. La limite basse est 0,75 g/L, et une valeur au-dessus de 1,10 g/L ne se trouve pas dans l’intervalle.

Explication

Le D-glucose a un rôle énergétique et une augmentation de sa concentration sanguine est associée au diabète sucré. Les acides nucléiques sont associés au D-ribose; la dégradation du glucose concerne le D-érythrose, et le lactose associe le galactose au glucose.