Fiche de révision : Oses et polyosides

📋 Plan du Cours

1. Définition et classification des glucides
2. Aldoses et stéréoisomérie
3. Cyclisation et propriétés du glucose
4. Cétoses et interconversions métaboliques
5. Diosides et liaison osidique
6. Polysaccharides de réserve
7. Polysaccharides structuraux
8. Hétéroglycanes et glucides conjugués

📖 1. Définition et classification des glucides

🔑 Notions clés & Définitions

• Glucides : Molécules organiques comprenant les oses, leurs composés et les oses modifiés.
• Ose : Polyalcool possédant au moins un groupe carbonyle, de type aldéhyde ou cétone, et de formule générale CnH2nOn avec n compris entre 3 et 7.

★ À maîtriser

📌 Un aldose possède un groupement aldéhyde, tandis qu’un cétose possède un groupement cétone.

Compléments

• Les monosaccharides ont la formule générale (CH2O)n, avec n égal à 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, et possèdent au moins deux groupements hydroxyle.

💡 Astuce mémo

Aldose = aldéhyde ; cétose = cétone

📖 2. Aldoses et stéréoisomérie

🔑 Notions clés & Définitions

• Série D : Ose dont, en projection de Fischer, le groupement OH du carbone asymétrique de référence est situé à droite.

★ À maîtriser

📌 Dans un aldose, le groupement carbonyle est un aldéhyde situé en C1, tandis que dans un cétose il s’agit d’une cétone située en C2.

• Le glycéraldéhyde est une molécule carrefour qui permet la synthèse d’autres aldoses et intervient comme intermédiaire de la glycolyse.

Compléments

• Les oses et les acides aminés sont des molécules chirales pouvant exister en deux séries d’énantiomères, D et L, qui sont des stéréoisomères non superposables.

• Les D-oses sont les seuls oses présents dans le vivant, sauf exception.

💡 Astuce mémo

En projection de Fischer, l’OH à droite fait regarder vers la série D

📖 3. Cyclisation et propriétés du glucose

★ À maîtriser

• La cyclisation du glucose résulte d’une hémiacétalisation intramoléculaire et crée un nouveau groupement OH sur le carbone anomérique C1′.

📌 La cyclisation du glucose produit deux anomères, le glucose α et le glucose β.

• Le glucose est une molécule polaire et hydrophile de masse molaire 180 g·mol⁻¹, soluble dans l’eau.

📌 Le glucose-6-phosphate est une forme activée du glucose qui ne peut pas diffuser à travers les membranes cellulaires et peut entrer dans les voies cataboliques.

Compléments

• En solution, le glucose existe à environ 35 % sous forme α-D-glucopyranose, 65 % sous forme β-D-glucopyranose et 0,5 % sous forme linéaire.

• Le β-D-glucopyranose est la forme la plus stable et constitue la forme du glucose dans la cellulose.

💡 Astuce mémo

Linéaire → hémiacétal → carbone anomérique → formes α et β

📖 4. Cétoses et interconversions métaboliques

★ À maîtriser

📌 Le dihydroxyacétone est un cétose dont le groupement carbonyle est une cétone en C2, tandis que le glycéraldéhyde est un aldose portant un aldéhyde en C1.

• Dans la cellule, le glycéraldéhyde et la dihydroxyacétone peuvent se convertir l’un en l’autre par un équilibre céto-énolique, notamment pendant la glycolyse.

Compléments

• Le fructose est un cétose qui entre dans la constitution du saccharose.

💡 Astuce mémo

Équilibre céto-énolique → conversion glycéraldéhyde ↔ dihydroxyacétone

📖 5. Diosides et liaison osidique

🔑 Notions clés & Définitions

• Liaison osidique : Liaison éther-oxyde formée entre un groupement OH de chacun de deux oses.

★ À maîtriser

📌 Un dioside est réducteur si son groupement carbonyle reste libre, tandis qu’il est non réducteur si ce groupement est engagé dans la liaison glycosidique.

• Les trois diosides communs sont:

  • le maltose, formé de glucose et glucose
  • le lactose, formé de galactose et glucose
  • le saccharose, formé de glucose et fructose

• Le saccharose est le seul dioside naturel non réducteur et sa formule structurale est α-D-glucopyranosyl-(1↔2)-β-D-fructofuranoside.

Compléments

📌 Chez les Métazoaires, la saccharase ou invertase membranaire des entérocytes de l’intestin grêle hydrolyse le saccharose en glucose et fructose.

💡 Astuce mémo

Carbonyle libre = réducteur ; carbonyle engagé = non réducteur

📖 6. Polysaccharides de réserve

🔑 Notions clés & Définitions

• Polysaccharide : Polymère constitué d’oses ou de leurs dérivés.

★ À maîtriser

📌 Un homopolymère glucidique contient des unités identiques, tandis qu’un hétéropolymère contient des unités différentes.

• L’amidon et le glycogène sont des polymères de glucose à liaisons α-(1→4), avec des ramifications α-(1→6), adaptés au stockage.

• Le glycogène est un polymère de glucose plus ramifié que l’amylopectine, avec des ramifications α-(1→6) tous les 8 à 12 monomères, présent chez les Métazoaires et les champignons.

Compléments

• L’amylose représente 15 à 30 % de la masse de l’amidon et forme une chaîne linéaire, tandis que l’amylopectine représente 70 à 85 % et forme une chaîne ramifiée.

💡 Astuce mémo

Amidon végétal, glycogène animal ; tous deux en liaisons α

📖 7. Polysaccharides structuraux

🔑 Notions clés & Définitions

• Chitine : Polymère de N-acétylglucosamine reliée par des liaisons β-(1→4), constituant notamment l’exosquelette des Arthropodes.

★ À maîtriser

• La cellulose est une chaîne linéaire non ramifiée pouvant contenir jusqu’à 15 000 glucoses β liés en β-(1→4).

• La cellulose constitue principalement la paroi végétale, forme des microfibrilles et contribue à la résistance et à la turgescence des cellules végétales.

Compléments

• Les microfibrilles de cellulose regroupent 80 à 120 molécules et présentent un diamètre de 10 à 30 nm.

💡 Astuce mémo

Cellulose β-1,4 rectiligne ; amidon α-1,4 hélicoïdal

📖 8. Hétéroglycanes et glucides conjugués

🔑 Notions clés & Définitions

• Glycosaminoglycanes : Polymères glucidiques dont les monomères sont des hexoses modifiés, notamment des acides uroniques, des hexoses aminés et des hexoses sulfatés.
• Protéoglycane : Association d’une ou plusieurs protéines avec des glycosaminoglycanes, formée principalement dans l’appareil de Golgi et essentielle aux matrices extracellulaires animales.

★ À maîtriser

• Les GAG chargés négativement attirent des cations comme Na+, retiennent l’eau et contribuent ainsi à l’élasticité et à la résistance à la compression des tissus de soutien.

• Les peptidoglycanes, ou muréines, sont des polymères de N-acétylglucosamine et d’acide N-acétyl-muramique liés en β-(1→4) et reliés par des ponts peptidiques dans la paroi des Eubactéries.

Compléments

• L’acide hyaluronique est un polymère d’unités diosidiques formées de N-acétylglucosamine et d’acide glucuronique.

• Les glycoprotéines et les glycolipides portent des résidus glucidiques liés à des protéines ou à des lipides membranaires et participent notamment à la reconnaissance cellulaire.

💡 Astuce mémo

Charges négatives → cations → rétention d’eau → résistance mécanique

📊 Tableaux de synthèse

Polymères glucidiques de réserve et de structure