| 1 Page Structure des glucides Caractère généraux des glucides : I) Généralités : Molécule organique caractérisés par : - Une chaine carboné, des groupements OH, fonctions aldéhydes ( ), fonctions cétone ( ), des fonctions acides ou aminés Les glucides sont : - Eléments de réserve : glycogène - Eléments de structure : cellulose - Métabolites fondamentaux : ADN, ARN II) Classification : a) Les oses : Formule [ ] ( ) Possédant [ ] fonction alcool une fonction carbonyle (aldéhyde ou cétone) On les classe en fonction : - Nombre d’atomes de carbones (3C : Triose, 4C Tetrose) - Nature de la fonction carbonylique : aldose, cétose b) Les osides : Plusieurs molécules d’oses et possible substances non glucidiques - Holosides : Oligosides : moins de 10 oses Polyosides : plus de 10 oses - Hétérosides : molécules d’oses fonctions non glucidiques (Aglycone) Structure linéaire des oses : I) Nomenclature des oses : Les carbones sont numérotés en donnant au carbone le plus oxydé l’indice le plus faible (1) Les oses naturels n’ont pas de ramifications II) Notion Pouvoir Rotatoire : Si un faisceau monochromatique traverse une solution le plan de polarisation est dévié selon un angle qui est en fonction soit de la longueur d’onde de la lumière, la température, nature de substance et solution [] - Substance dévie la lumière à droite : Dextrogyre - Substance dévie la lumière à gauche : Lévogyre III) Relation entre le Pouvoir Rotatoire et Dissymétrie Moléculaire : 2 composés à concentrations égales dérivent la lumière d’un même angle mais de sens opposée => énantiomorphes Cette propriété est due à la présence de carbone porteur de substituant différent = carbone asymétrique C O H C O 1 C O H 2 CHOH 3 CHOH 4 CHOH 5 CH 2 OH : Angle rotation : Concentration en /: Longueur du tube en
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Structure des glucides - cours, examens · Hydrolyse acide donne D-Glucose L’oxydation ménagée par l’iode suivi d’hydrolyse et d’une chromatographie permet de séparer l’acide
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Structure des glucides
Caractère généraux des glucides :
I) Généralités : Molécule organique caractérisés par :
- Une chaine carboné, des groupements OH, fonctions aldéhydes ( ), fonctions cétone
( ), des fonctions acides ou aminés
Les glucides sont :
- Eléments de réserve : glycogène
- Eléments de structure : cellulose
- Métabolites fondamentaux : ADN, ARN
II) Classification :
a) Les oses : Formule [ ] ( )
Possédant [ ] fonction alcool une fonction carbonyle (aldéhyde ou cétone)
On les classe en fonction :
- Nombre d’atomes de carbones (3C : Triose, 4C Tetrose)
- Nature de la fonction carbonylique : aldose, cétose
b) Les osides : Plusieurs molécules d’oses et possible substances non glucidiques
- Holosides :
Oligosides : moins de 10 oses
Polyosides : plus de 10 oses
- Hétérosides : molécules d’oses fonctions non glucidiques (Aglycone)
Structure linéaire des oses :
I) Nomenclature des oses : Les carbones sont numérotés en donnant au carbone le plus oxydé l’indice le plus faible (1)
Les oses naturels n’ont pas de ramifications
II) Notion Pouvoir Rotatoire : Si un faisceau monochromatique traverse une solution le plan de polarisation est dévié selon
un angle qui est en fonction soit de la longueur d’onde de la lumière, la température, nature de
substance et solution
[ ]
- Substance dévie la lumière à droite : Dextrogyre
- Substance dévie la lumière à gauche : Lévogyre
III) Relation entre le Pouvoir Rotatoire et Dissymétrie Moléculaire : 2 composés à concentrations égales dérivent la lumière d’un même angle mais de sens opposée =>
énantiomorphes
Cette propriété est due à la présence de carbone porteur de substituant différent = carbone asymétrique
C O
H C O
1C
O H
2CHOH
3CHOH
4CHOH
5CH2OH
𝑅 : Angle rotation
𝐶 : Concentration en 𝑔/𝑑𝑙
𝐿 : Longueur du tube en 𝑑𝑚
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IV) Application de la notion de Pouvoir Rotatoire au oses Ex : Aldotriose : dans ( ) la position du groupement (OH) définit la série D ou L
D- Aldotriose L- Aldotriose
V) Représentation stéréochimique des oses : Les 3 carbones sont disposés dans l’espace selon une ligne brisée avec un angle de 109°28’
VI) Filiation des oses :
a) Synthèse cyanhydrique de Kiliami-Ficher :
b)
+ HCN
2 Nitrite Alcool
2 Acides Aldoniques
2 Tetrose
D-Erythrose D-Threose
Hydrolyse
𝐻 𝑂 𝑁𝐻3
OH
OH
Réduction en aldéhyde par l’amalgame
de sodium en milieu acide
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c) Dégradation de Wohl-Zeaplen :
3 D-Glucose Oxine de glucose Cyanhdrine Penta Acétal D-Arabinose
VII) La structure cyclique des oses Les oses ont certaines propriétés que la structure linéaire ne permet d’expliquer
A) Objection à la structure linéaire des oses :
1) Les aldéhydes ou cétones réagissent avec 2 Alcools et donnent des acétals
Aldéhyde Acétal
Or avec les oses on obtient que des Hémi-Acétals
2) Le glucose a deux pouvoirs rotatoires : : , :
Glucose se stabilise [ ]
3 et
3
= Mutarotation
3) Hexose + agent de méthylation Dérivé Heptaméthylé d’après la forme linéaire mais on obtient
Dérivé Penta méthylé
Tollens : A proposer une structure dont la fonction aldéhydique ou cétonique est liée par liaison
Hémiacétalique avec une fonction Alcool de l’ose = pont oxydique
B) Détermination de l’emplacement du pont oxydique :
1) Oxydation de l’acide périodique :
Coupe la liaison entre 2 carbones porteur de
Fonction alcool Aldéhyde formique
Fonction alcool Acide formique
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Ex : Détermination du pont oxydique du glucose
3 2 2 2 3
1 1 1 0 0
2 1 0 1 2
En traitant le glucose par =>
Utilisé = 2
Obtenu = 0
Obtenu = 1
Donc le pont oxydique du glucose
C) Représentation de la structure cyclique : Selon : Haworth :
Situé à droite Dessous du cycle
Situé à gauche Dessus du cycle
Ex : Glucose
Par analogie au noyau pyrane
Forme la plus stable
D-Glucopyranose
Par analogie au noyau furane
Forme instable
D-Glucofuranose
D) La structure cyclique :
Le carbone asymétrique ( ) => 2 isomères selon ( )
Anomère et
Anomère
[ ] Glucopyranose (Trans)
(H,OH)
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Anomère
[ ] Glucopyranose (Cis)
VIII) Conséquence de filiation des oses : En partant du D-glycéraldéhyde on obtient toujours un D-ose
Le nombre d’isomère optique = (n : nombre de carbone)
Les cétoses possèdent un nombre de carbone asymétrique moins que les aldoses => 3
IX) Activités optique d’une filiation des oses : Les lettres D et L : indication de série
Les sens de la déviation de lumière est indiqué par signe ou
Déviation à droite
Déviation à gauche
Ex : D ( ) Glucose, L( ) Fructose
X) Epimèration des oses : Sont deux structures ne différant entre elle que par la configuration spatiale d’un seul centre
d’asymétrie
Ex : glucose et galactose epimère en
XI) Inter conversion des oses : Transformation d’un aldose en à un cétose en
Ex : Mannose Fructose Glucose
Propriétés chimiques des oses : Molécule hydrophile, très soluble dans l’eau
Les oses n’absorbent pas en UV mais ont un spectre IR.
A) L’ose en milieu acide : L’ose subit une déshydratation interne et cyclisation
Ex : Glucose
3
Chaud
Hexose Hydoxyméthyl-fufural
Les dérivés fufuralique + phénol ou amine cyclique produit coloré. Les différents coloriages
varient avec la nature de l’ose [Dosage]
B) L’ose en milieu alcalin : A froid : Inter conversion des oses ex : aldose cétose
Soit Une epimèration ex : glucose galactose
A chaud : La dégradation total de l’ose
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1° Propriétés chimique du a la présence de la fonction carbonique :
a) Réduction des oses : La réduction des oses Polyalcools
Ex : Glucose (Aldose)
Réduction D-Sorbitol
Polyalcool
D-Glucose
Ex : Fructose 2 Polyalcools
Réduction Réduction
D-Mannitol D-Fructose D- Sorbitol
Réduction :
Voie chimique : Hydrogénation
En présence d’un métal [platine], hydrure de Bore, et sodium ( )