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CLASSIFICATION DES GLUCIDES.

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Source:https://www.takween.com/materiaux/glucides-sucres.html
Les glucides sont subdivisés en:
- oses (sucres simples) non hydrolysables
- osides (sucres complexes) hydrolysables.
Hydrolyse des osides:
------ Si l'hydrolyse donne uniquement des oses, les osides sont appelés holosides.
------ Si l'hydrolyse donne des oses et des aglycones (parties non glucidiques), les osides seront dits hétérosides.
Les oligoholosides (oligosaccharides) sont des holosides composés de 2 à 10 oses. Exemples: Saccharose (sucre de la canne), Maltose (sucre de l'orge) et Lactose (sucre du lait)
Les polyholosides (polysaccharides) contiennent plus de 10 oses qui peuvent être identiques pour les homopolysaccharides ou différents pour les hétéropolysaccharides.

SCHEMA RECAPITULATIF:

Les glucides les plus communs sont les disaccharides (saccharose: sucre de table) suivis des polysaccharides (farines, ..)

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MONOSACCHARIDES ou OSES

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https://www.takween.com/materiaux/sucres-glucides-oses.html

Les monosaccharides (ose) sont les plus simples des sucres (glucides) constitués de 3-7 atomes de carbone. Ils sont des polyols (plusieurs fonctions alcool) se distinguant par le nombre d'atomes de carbone et le type de fonction aldéhyde ou cétone qu'ils comportent. Le glucose, sucre du sang, contient 6 atomes de carbone. C'est un hexose. Il porte la fonction aldéhyde et il appelé aldohexose (aldose). Par contre le fructose, contenant six atome de carbone avec une fonction cétone, est qualifié de cétohexose (cétose).

- DIFFERENTES REPRESENTATIONS DES SUCRES OSES

Les monosaccharides peuvent être écrits dans plusieurs formules différentes linéaires (représentation linéaire de Fisher), cycliques (représentation de Fisher cyclique et représentation de Haworth) ou en formes 'bateau' et 'chaise'. De nombreux hexoses existent dans la forme 'chaise' plus stable et seuls quelques-uns existent sous la forme de 'bateau', moins stable.

- SERIES D et L DES OSES

Les séries D et L sont liées à d'un groupe hydroxyle sur l'avant-dernier carbone (n-1 carbone) dirigé vers la droite (Droite). La plupart des sucres simples entrent dans cette catégorie, par rapport aux sucres L connus avec un hydroxyle décalé vers la gauche sur l'avant-dernier carbone.

Contrairement aux acides aminés des protéines, les oses sont généralement de la série D

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- APPARITION DU CARBONE ASSYMETRIQUE et NOTION DE CHIRALITE et POUVOIR OPTIQUE (L, D) des SUCRES

Qu'est-ce qu'un carbone asymétrique porté par un ose ?
Au niveau d'un ose, un carbone asymétrique (symbole C*) est un carbone porteur de 4 radicaux différents. C'est le cas du C2 du glycéraldéhyde.


En considérant la forme linéaire (Fisher) des oses:
- Un aldose de n carbones comporte n-2 carbones assymétriques.
- Un cétose de n carbones comporte n-3 carbones assymétriques.
Attention, après cyclisation (Haworth) un autre carbone assymétrique s'ajoute. Ainsi, le carbone 1 des aldose et le carbone 2 des cétoses deviennent assymétrique (voir anomirisation).

Si une molécule contient un carbone assymétrique, il deviendra non superposable à son image dans un miroire et sera appelée MOLECULE CHIRALE (comme la main).

Exemple de molécule achirale: le dihydroxyacétone:

Le carbone 1 du glycéraldéhyde n'est pas assymatrique, car il est lieu uniquement à 3 groupes, au lieu de 4.
Contrairement au glycéraldéhyde et aux autres glucides, le dihydroxyacétone est superposable à son image. Il est achiral.

CAS DU GLUCOSE: Dans sa représentation linéaire (Fisher), le Glucose a 4 C* (2, 3, 4 et 5). Lorsqu'il est sous forme cyclique (Haworth), un autre carbone assymétrique apparait, le C1 (voir anomérie alpha et béta)

Qu'est-ce que le pouvoir optique d'un sucre ?
Si un monosaccharide contient un (ou plusieurs) atomes de carbone asymétriques, il devient une molécule à pouvoir optique, comme c'est le cas avec les acides aminés. Lorsqu'un faisceau de lumière polarisée provenant d'un appareil polarisant (Polarimètre), passe à travers la solution de sucre, la direction du faisceau de lumière polarisée change.

Si le faisceau lumineux tourne vers la droite, alors le monosaccharide est à pouvoir rotatoire dextrogyre et est noté + ou D. Mais si le faisceau lumineux est tourné vers la gauche, alors le sucre est à pouvoir rotatoire Lévogyre et est noté - ou L.
Ainsi, il est prouvé que l'efficacité optique du D-fructose est de type L. Par conséquent, il est appelé 'Lévulose'. Quant au D-glucose, il possède un pouvoir optique de type D, et est appelé 'Dextrose'. Le saccharose (sucre de table) est un sucre dextrogyre (grâce au glucose, sucre dextrogyre) qui libère par hydrolyse chimique ou enzymatique (invertase), un mélange équimolaire de glucose et de fructose. Le pouvoir rotatoire global est lévogyre (à cause du fructose = levulose).
AVERTISSEMENT : les lettres D et L dans les séries des sucres, n'indiquent pas la direction de déviation du plan de la lumière polarisée, mais représentent plutôt la répartition spatiale.

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CYCLISATION DES OSES ET APPARITION DES FORMES PYRANOSE ET FURANOSE et DES ANOMERES ALPHA et BETA

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En raison de la flexibilité du squelette carboné, les sucres simples peuvent prendre diverses formes, notamment linéaires (représentation de Fischer), cycliques (représentation de Haworth) et en forme de chaise et de bateau (représentations en forme de chaise et de bateau). Pour un monosaccharide comme le glucose, en solution, le glucose est souvent présent sous forme cyclique, où le glucose à chaîne ouverte est représenté à un faible pourcentage (0,5 %).
La forme chaise est plus STABLE.


Remarque: La projection de Haworth, bien qu'utilisée pour représenter
la structure cyclique des sucres oses (monosaccharides), n'est pas possible pour tous les sucres. Elle est principalement utilisée pour représenter les pyranoses (cycles à six carbones) et les furanoses (cycles à cinq carbones), qui sont les formes cycliques les plus courantes des oses.

En 1884, les recherches de Tollens ont démontré que les sucres simples ont la capacité d'avoir une forme cyclique. Cela vient de la flexibilité de la structure carbonée après la réaction du groupement aldéhyde (carbone n°1) avec le groupement alcool le plus proche, c'est-à-dire le groupement alcool porté par l'avant-dernier carbone. Ainsi, il est possible d'obtenir, par exemple, un monosaccharide à cycle à six têtes avec oxygène (Pyranose) et un sucre à cinq carbones et oxygène (Furanose). En chimie, la réaction d'un aldéhyde (ou cétone) avec un alcool donne un dérivé hémiacétal.

L'hémiacétal dans les structures cycliques des sucres est considéré comme un héméacétal intrinsèque, ce qui signifie que le groupe aldéhyde et le groupe alcool, réactifs, sont présents dans la même molécule du monosaccharide.
L'hémiacétal contient un carbone asymétrique ou carbone anomérique. Il existe donc deux stéréoisomères de l'hémiacétal.

Les monosaccharides peuvent s'écrire sous deux formes différentes qui augmentent en diversité avec les positions de certains groupements hydroxyles (OH) à gauche ou à droite (séries D et L) ou en dessous ou au-dessus (anomères α (alpha) et β (bêta)).
Si le monosaccharide est constitué de 3 atomes de carbone (Triose) ou de 4 atomes de carbone (Tétrose), les structures de l'aldose et du cétose s'écrivent en chaîne ouverte. Mais si les monosaccharides sont constitués de 5 atomes de carbone ou plus, ils sont souvent écrits sous la forme de structures cycliques dans lesquelles le groupe carbonyle est masqué et ne montre pas ses propriétés chimiques naturelles.
Les structures ouvertes non cycliques sont appelées Représentations de Fisher alignées, tandis que les structures cycliques sont appelées Représentations de Fisher cycliques, comme le montre la figure suivante.

Les représentations de Haworth hémiacétaliques sont des formules cycliques assimilables aux formules cycliques de Fisher. Ainsi, la position à gauche de l'hydroxyle du carbone 1 (C1) dans la formule ouverte de Fisher correspond à une direction vers le haut du même groupe dans la formule de Haworth, et vice versa.
ou autrement: - La cyclisation à droite de OH du C1 de la représentation de Fisher aboutit à l'anomère béta.
- La cyclisation du même côté que OH du C1 de la représentation de Fisher aboutit à l'anomère alpha.

Cas d'une cyclisation à droite de OH du C1 de la représentation de Fisher et obtention de l'anomère béta (OH de C1 vers le Haut dans la représentation cyclique de Haworth:


- L'anomère ALPHA de la forme cyclique du glucose, est caractérisée par un OH sur C1 orienté vers le BAS.
- L'anomère BETA est caractérisé par un OH sur C1 orienté vers le HAUT.

POURCENTAGE DES FORMES PYRANOSE ET FURANOSE DU GLUCOSE:


Contrairement au milieu neutre où le β-D-glucopyranose est la forme cyclique du glucose la plus abondante (65% de la molécule contre 35% pour forme α et des traces pour la forme ouverte), à pH basique, la forme linéaire devient au contraire prépondérante car la réaction d’hémiacétalisation ne peut plus se produire.

POURCENTAGE DES FORMES PYRANOSE ET FURANOSE DU FRUCTOSE:
A pH neutre, la forme β-D-fructopyranose représente 73% de la solution aqueuse de fructose, tandis que la forme β-D-fructofuranose n'en représente que 20%.
A pH basique, la forme β-D-fructofuranose est prépondérante, car plus stable

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COMPARAISON DES OSES ET APPARITION DES ISOMERES

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En chimie organique, les isomères ont la MEME FORMULE CHIMIQUE BRUTE. Cependant, ils diffèrent par des FORMULES DEVELOPPEES DIFFERENTES et une STRUCTURE SPATIALE DIFFERENTE qui conduit à des propriétés physiques et chimiques différentes.

ISOMERISATION

1. ISOMERISATION DE TYPE INTERCONVERSION
Le glucose peut se transformer réversiblement, en fructose (un autre hexose). C'est le phénomène d'interconversion.



2/ ISOMERISATION DE CONSTITUTION ou ISOMERIE PLANE ou ISOMERIE DE CONSTITUTION

Les ISOMERES DE FONCTION appartiennent aux isomères de constitution. C'est l'exemple du Glucose et du fructose qui ont la même forme brute C₆H₁₂O₆.

STEREOISOMERISATION

1/ OSES ENANTIOMERES (أنداد بصرية)
Les énantiomères sont images les uns des autres dans un miroire (contrairement aux diastéréoisomères). De ce fait, ils ne sont pas superposables.
Les énantiomères sont des isomères du même ose différant par la position des OH de TOUS les carbones assymétriques.
A l'exception de leur différence dans la déviation de la lumière, les énantiomères ont les mêmes propriétés physico-chimiques.



2/ OSES DIASTEREOISOMERES (أضداد بصرية)
Les diastéréoiomères ne sont pas images les uns des autres dans un miroire (contrairement aux énantiomères). Ils ne sont pas sperposables, non plus
Ils sont des isomères du même ose différant par la position des OH portés par un nombre de carbones assymétriques compris entre 1 et le nombre total des carbones assymétriques (sup à 1) des deux isomères de l'ose.
Les Diastéréoisomères N'ONT PAS LES MEMES propriétés physico-chimiques.



3/ OSES EPIMERES - إبميرات- (EPIMERISATION)
L'épimérisation des oses est une isomérisation qui concerne la configuration d'un carbone assymetrique spécifique. Il en résulte la conversion d'un ose en un autre qui diffère UNIQUEMENT par la configuration de ce carbone.
Deux épimères sont des diastoisomères qui ne diffèrent que par la configuration d'un UNIQUE centre asymétrique. Donc, les épimères ne sont pas images les uns des autres dans un miroire
Dans un milieu basique ou en présence d'une enzyme spécifique (épimérase), le glucose peut se transformer en mannose ou en galactose. Ce changement rentre dans la propriété d'épimérisation des glucides.

Ici le D-Galactose et le D-Mannose sont des diastéréoisomères, car entres les deux isomères, le nombre de carbones assymétriques différents par la position des OH est supérieur à 1 (ici 2 carbones: C2 et C4).

CALCUL DU NOMBRE DE STEREOISOMERES POSSIBLES PAR OSE:

Du fait de la structure cyclique des sucres acquérant plusieurs atomes du carbone asymétrique, ceux ci présentent de nombreuses Stéréoisomères selon le nombre d'atomes du carbone du monosaccharide. Si ce dernier est un aldose avec un n carbone, alors il aura n-2 carbone asymétrique et aura en fait 2 puissance (n-2) stéréoisomères. Ainsi, lorsque l'aldohexose a 6 carbones, 4 atomes de carbone sont asymétriques et 2^4 isomères (= 16 isomères), qui sont 4 du type D-α et 4 du type D-β, et leurs variantes dans le miroir, dont 4 du type L-α et 4 de type L-β.
Quant aux cétoses, avec n carbones, ils auront (n-3) carbones asymétriques et auront 2^(n-3) stéréoisomères. Ainsi, pour un cétohexose a 6 atomes de carbone comme le fructose, 3 atomes de carbone sont asymétriques et 2^3 isomères (8), dont 2 D-α et 2 D-β, et leurs images dans le miroir, 2 L-α et 2 L-β.

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PHENOMENE DE MUTAROTATION

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Le phénomène de changement rotationnel (Mutarotation) désigne l'interconversion entre l'anomère alpha et l'anomère β. Après la découverte de la structure cyclique des sucres, il est devenu possible d'expliquer le comportement des sucres, qui était auparavant ambigu, lié à une modification progressive de la rotation de la lumière par le glucose. Il a été prouvé que la mutarotation est liée à la transformation de l'une des deux formes de glucose alpha (α) ou bêta (β) dans la solution en l'autre forme jusqu'à atteindre l'état d'équilibre entre elles, qui est la formation d'un mélange des deux analogues, soit environ 35 % de la forme α et 65 % de la forme bêta. En outre, il a été démontré que la transition entre l'α-anomère et le β-anomère passe par la forme ouverte linéaire.

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POUVOIR REDUCTEUR

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Ayant une fonction aldéhyde libre (ou hémiacétal libre), de nombreux sucres sont réducteurs, facilement oxydés par des ions cuivre (Ions cuivriques) ou des ions fer (Ions ferriques). Parmi les analyses de laboratoire pour connaître cette propriété, nous mentionnons l'expérience de réduction de la solution de Fehling (solution bleue contenant du cuivre à l'état Cu⁺⁺) où du sucre est ajouté à la solution de Fehling A et B, puis la solution est bouillie, et un précipité rouge (Cu⁺) se forme à partir d'oxyde de cuivre (Cu₂O). La réaction se déroule selon l'équation suivante:

R-CHO + 2 Cu⁺⁺ + 5 OH^- ---- R-COO^- + Cu₂O + H₂O

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DISACCHARIDES

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- Source:
https://www.takween.com/materiaux/sucres-glucides-disaccharides.html
- QCM Sucres: https://www.takween.com/qcm-glucides-01.html

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POUVOIR REDUCTEUR DES DISACCHARIDES

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Deux oses peuvent s'unir par une liaison glycosidique. Selon le mode de laison contractée, le diholoside (disaccharide, (سكر ثنائي ) peut être un diholoside non réducteur ou un diholosides réducteur. Le pouvoir réducteur est conféré par la fonction aldéhyde (OH hémiacétalique) maintenue libre (non engagée dans la liaison glycosidique).
Rappels en chimie:
* 1 Alcool OH + 1 Aldéhyde CHO-R ou cétone R1-CO-R2 = Hémiacétal
* 2 Alcools + Aldéhyde ou Cétone = Acétal
* 1 Alcool + 1 Acide = Ester
* 1 Acide + 1 Base = Sel
* 1 Acide + 1 Amine = Amide

Les sucres (glucides) disaccharides (سكريات ثنائية) ou diholosides, sont abondants dans la natures et concernent entre autres, le maltose (sucre de l'orge), le lactose (sucre du lait) et le saccharose (sucre de la canne à sucre). La liaison glycosidique entres les oses joue un rôle très important dans la formation des diholosides. Elle est hydrolysée par des enzymes appelées disaccharidases

Maltose - سكر الشعير
Comme exemple de diholosides, on cite le maltose (sucre de malt), qui est constitué de glucose + glucose avec une liaison glycosidique de type α1 à 4, et c'est un sucre réducteur, car il contient une fonction hémi-acétal non impliquée dans une autre liaison (carbone anomérique non lié) . Le dessin suivant donne plus d'explications.

Dans l'intestin, le maltose est décomposé en deux molécules de glucose alpha par l'enzyme maltase. C'est aussi un produit intermédiaire lors de l'hydrolyse de l'amidon (Amidon) par l'amylase.

Lactose - سكر الحليب
Comme second exemple de diholosides, on cite le sucre du lait ou lactose, que l'on retrouve dans le lait de tous les mammifères. Ce sucre est formé par l'union du galactose et du glucose par la liaison glycosidique de type β 1 à 4 (voir la figure suivante).



Le sucre de lait a le même pouvoir réducteur que le maltose. En effet, il contient une fonction hémi-acétal libre à l'extrémité du glucose (carbone anomérique non lié).

La Lactase est une enzyme des disaccharidases de type β-galactosidase, qui se trouve dans l'intestin et est spécialisée dans la coupure de la liaison (bêta 1-4) dans le lactose et n'a aucun effet sur le cellobiose.
Le déficit en cette enzyme cause la lactosémie.

Saccharose - سكر القصب
Comme troisième exemple de diholosides, on cite le sucre de canne ou saccharose (sucrose), qui est constitué de glucose et de fructose (voir la figure suivante). Le saccharose est l'un des sucres alimentaires les plus importants, et c'est un sucre non réducteur car la fonction aldéhyde du glucose n'est pas libre (liaison avec le fructose).

La liaison glycosidique concernant le saccharose est de type alpha 1-béta 2.
Le saccharose est hydrolysé par l'enzyme saccharase, l'invertase, en glucose et fructose.
L'hydrolyse du saccharose (avec une efficacité dextrogyre de 65°), conduit à un mélange de D(+) glucose (droite, 52°) et D(-) fructose (gauche, -93°). C'est pourquoi ce mélange a été appelé sucre inverti (ou sucre interverti).

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POLYSACCHARIDES

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Source:
https://www.takween.com/materiaux/sucres-glucides-polysaccharides.html
- QCM Sucres: https://www.takween.com/qcm-glucides-01.html

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Les sucres (glucides) polysaccharides (السكريات العديــــدة) existent dans la natures sous forme de polymères et concernent entre autres, l'amidon (chez les plantes) et le glycogène (chez les animaux), en plus de la cellulose, la chitine et l'inuline
Les polysaccharides ou sucres complexes sont constitués de l'union d'un grand nombre d'oses (sucres simples). Ils peuvent être subdivisés en deux groupes:
- Homopolysaccharides (holosides) donnant uniquement des oses après hydrolyse
- Hétéropolysaccharides (hétérosides) donnant des oses et d'autres molécules (protéines, lipides) après hydrolyse
Les liaions glycosidiques de types alpha 1-4 et alpha 1-6 jouent un rôle important dans l'édification des polysaccharides. Elles permettent la mise en place de liaisons intrachaînes et interchaînes.

Quelles sont les classes des glucides polysaccharides en se basant sur leurs fonctions?

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En se basant sur leur fonction, les glucides peuvent être subdivisés en 3 classes:
1/ Polysaccharides de réserve. Ils se trouvent sous forme de granules dans le cytoplasme cellulaire. Les meilleurs exemples sont l'amidon chez les plantes et le glycogène chez les animaux.
2/ Polysaccharides de structure. Ils sont des constituants de la paroi cellulaire. C'est le cas de la cellulose.
3/ Mucopolysaccharides. L'acide hyaluronique constitue un exemple. Il est un constituant des glycoaminoglycanes (GAGs), polysaccharides linéaires polaires du cartilage osseux.

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1. Polyosides de réserve

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Parmi les nombreux sucres de réserve (Reserve carbohydrates, سكريات خازنة) d'origines végétalee et animalee, on cite respectivement l'amidon (starch, نشا) et le glycogène (Glycogen, جليكوجين), en plus de l'Inuline et des déxtranes.

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Amidon (starch, النشا)

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Comme premier exemple d'homopolysaccharides d'origine végétale, nous mentionnons l'amidon (نشا) qui est présent dans plusieurs plantes telles que le maïs, le riz et les pommes de terre et les racines des plantes.

L'amidon est constitué de deux composantes; l'amylose l'amylopectine dont les pourcentages varient selon la source.

Ainsi, l'amidon de la pomme de terre est constitué de 80% d'amylopectine et 20% d'amylose. Par contre, le haricot, les lentilles et la fève contiennent 34-67% d'amylopectine. Les aliments à amidon riches en amylopectine ont un index glycémique élevé.

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1/ Amylose. Se trouvant à l'intérieur de la cellule, il est constitué d'unités D-glucose qui forment une chaîne linéaire avec un poids moléculaire entre 10000 et 1 million daltons (600-1000 molécules de glucose). Les unités de glucose sont liées par des liaisons glycosidiques de type alpha 1-4 . L'amylose constitue la partie interne des grains d'amidon (20 pour cent de la composition). L'amylose se dissout facilement dans l'eau et se décompose par l'enzyme alpha amylase en glucose et maltose.
2/ Amylopectine ou isoamylose. C'est une molécule ramifiée avec de longues branches toutes les 24 à 30 unités glucose par l'intermédiaire des liaisons α (1-6).

La chaîne linéaire contient 24 à 30 unités de glucose. Mille à cent mille unités de glucose dont le poids moléculaire est compris entre un million et cent millions de deltons. Contrairement à l'amylose, l'amylopectine est insoluble dans l'eau.

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Enzymes d'hydrolyse de l'amidon
إنزيمات حلمأة النشا

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Les enzymes d'hydrolyse d'amidon varient en fonction de la liaison glycosidique coupée et les produits obtenus. Le schéma suivant montre les sites d'activité des enzymes les plus importantes de l'hydrolyse de l'amidon.
Télécharger Enzymes d'hydrolyses des disaccharides et polysaccharides: https://www.takween.com/etudiants-etudes/glucides-hydrolyse-enzymes.pdf

- Alpha-amylase. Cette enzyme coupe la liaison alpha 1-4 dans l'amidon pour donner des oligosides plus du maltose. L'alpha amylase appartient aux enzyme liquéfiantes.
- β-amylase. Cest une enzyme qui produit le β-maltose. Elle est inactivée par les liaisons alpha 1-6 de l'amidon (branchement).
- Alpha 1-6 glucosidase. Cette enzyme coupe les liaisons alpha 1-6 de l'amidon, c'est-à-dire les liaisons des ramifications (ou branchements). C'est pour cela, cette enzyme a été appelée enzyme d'élimination des branchements ou 'Enzyme débrachante'.
- Amyloglucosidase, glucoamylase, γ-amylase, amylase acide. Cette enzyme coupe les liaisons alpha 1-4 du côté opposé de l'extrémité réductrice de l'amidon et produit du glucose, molécule par molécule.

La vitesse d'hydrolyse de l'amidon est liée à sa teneur en amylose et en amylopectine. Du fait de la difficulté d'accès des enzymes à l'amylose à structure spiralée, l'amidon à fort pourcentage d'amylose reste faiblement hydrolysé par rapport à l'amidon riche en amylopectine. De ce fait, les aliments à pourcentage élevé en amylopectines ont un indice glycémique élevé.

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الكليكوجين- Glycogène

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Comme exemple des Homopolysaccharides (holosides) d'origine animale, nous citons le glycogène, qui se trouve dans le foie (sous forme de granules dans le cytoplasme) et les muscles. Le D-glucose est l'élément de base du glycogène. Chaque unité glucose est reliée à la suivante par une liaison alpha 1-4, tandis que les ramifications sont constituées de liaisons alpha 1-6. Le glycogène a une structure similaire à l'amylopectine dans l'amidon, mais il est plus ramifié (la ramification se produit entre 8 et 12 unités de glucose) avec des ramifications plus courtes. Par conséquent, le glycogène apparaît plus agrégé et bourgeonné que l'amylopectine dans l'amidon.


Le glycogène sert de réserve d'énergie chez les animaux et les champignons. Par l'action de l'hormone glucagon, le glycogène se transforme en glucose en cas de diminution de ce dernier dans le sang.

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الإنولين - Inuline

L’inuline est un polysaccharide linéaire qui contient des résidus de fructose liés par des liaisons O-glycosidiques en β (2→1), souvent avec une molécule de glucose à l’extrémité de chacune de chaînes de fructose, attaché par une liaison α (1-2). Le degré de polymérisation de l’inuline varie entre 2 et 70 unités de fructose. Les inulines appartiennent à une classe de fibres alimentaires appelées fructosanes.

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الدكسترانات - Dextranes

Les dextranes sont des sucres de réserves chez les bactéries et les levures, constitués d'amas d'a-glucose (a-Glc) liés par des liaisons 1à6a, avec peu de ramifications sur les atomes de carbone C3 et C4. Le dextran est un composant de la plaque dentaire, qui est produite par des bactéries buccales.

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2. Polyosides de structure
السكريات العديدة التركيبية

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Les polysaccharides de structure se trouvent pour la plupart des cas à l'extérieur de la cellule, formant l'exosquelette des algues et des plantes (sous forme de cellulose) et des animaux (sous forme de chitine chez les arthropodes). Les polysaccharides de structure sont des complexes (ou dérivés) de glucose sans ramifications et avec une liaison glucosidique avec l'anomère β.

السيليلوز - Cellulose

La cellulose appartient aux polysaccharides de structures. C'est un composé organique largement distribué sur le globe. La cellulose est le matériau de base qui constitue la structure des plantes, en raison de son implication dans la synthèse des racines cellulaires. La cellulose est produite à partir d'un grand nombre (200-14000) de molécules de glucose (D-glucose) liées par une liaison glucosidique β1à4. Une molécule de cellulose est une chaîne non ramifiée qui peut peser des millions de daltons. L'homme ne tire aucun bénéfice nutritionnel de la cellulose car son système digestif ne contient pas l'enzyme cellulase, qui convertit la cellulose en glucose et en maltose, et la molécule de cellulose fournit des liaisons glucosidiques de type β1à4. D'autre part, certaines bactéries, champignons et algues peuvent décomposer la cellulose en disaccharides, car ils possèdent l'enzyme cellulase.

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الكيتين - Chitine

La chitine diffère de la cellulose par la position du deuxième carbone (C2) du glucose dans lequel le groupe OH est remplacé par un groupe acétylamine (voir rubrique Aminosaccharides, dérivés de monosaccharides). Ainsi, la chitine est un agrégat du dérivé aminé du glucose de type GlcNac(β1à4). La chitine se trouve dans l'exosquelette des invertébrés, tels que les crustacés (Insectes) et les escargots (Mollusques). Pour rappel, la difficulté d'hydrolyser la chitine est due à son inclusion d'une fonction amine associée à l'acétylcholine.

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Comparaison des homopolysaccharides

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Les homopolysaccharides diffèrent par leur forme linéaire ou ramifiée, le type de monosaccharide qu'ils forment et le type de liaison glycosidique qui maintient les unités ensemble (voir le tableau suivant).

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METABOLISME DES GLUCIDES

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Sources:
- Métabolisme des sucres: https://www.takween.com/metabolisme/metabolisme-sucres.html
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En plus des lipides et des protéines, les glucides sont des substrats énergétiques. Ils donnent 4 kilocalories (16,72 kjoule)/gramme.
Le catabolisme glucidique correspond à des activités de glycolyse et formation d'ATP (dégradation du glucose), glycogénogenèse, glycogénolyse et néoglucogenèse.

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Phosphorylation du glucose

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Une fois dans la cellule, le glucose est phosphorylé en glucose-6-phosphate (Glu6P)par la glucokinase. La glucokinase hépatique (isoforme de l'hexokinase au niveau du muscle) a deux caractéristiques qui la différencient des autres hexokinases. D'une part, elle possède un Km élevé pour le glucose (12 mM), donc une faible affinité, et d'autre part, elle n'est pas inhibée par son produit, le Glucose 6-P. De ce fait, le glucose extracellulaire et intracellulaire reste en équilibre même en cas d'hyperglycémie. Le glucose phosphorylé ne peut pas quitter la cellule !.
La phosphorylation du glucose se fait par une glucookinase au niveau du foie et une hexokinase au niveau du muscle:
https://www.takween.com/enzymologie/hexokinase-glucokinase-exercice.html

Le Glu6P sert de substrat à 4 autres enzymes:

- une isomérase permettant la formation de fructose 6 phosphate (Glu6P isomérase), engageant ainsi une dégradation par glycolyse anaérobie aboutissant à la formation du pyruvate.
- une mutase qui catalyse la transformation du Glu6P en Glu1P (phosphoglucomutase) pour donner du glycogène. C'est une enzyme de la glycogénogenèse.
- une glucose 6 phosphatase hépatique permettant la libération du glucose et son retour dans le sang en cas de besoin. C'est une enzyme de la néoglucogenèse.
- une Glu6P déshydrogénase permettant la transformation du Glu6P en phosphogluconolactone dégradé par la voie des pentoses.

Glycolyse :
C'est un système polyenzymatique, dont le substrat est le glucose et le produit est le pyruvate. Sur le volet énergétique, la glycolyse permet la synthèse de quelques ATP et quelques NADH (pouvoir réducteur).

LIRE LA SUITE SUR LA GLYCOLYSE: https://www.takween.com/metabolisme/metabolisme-sucres.html#glycolyse

Glycogénogenèse :C'est un système polyenzymatique, dont le substrat est le glucose et dont le produit est le glycogène. Le glucose est ainsi stocké. Seuls le foie et le muscule sont capables de réaliser la glycogénogenèse.
Le système de régulation de la glycogénogenèse implique des hormones comme l'insuline.

LIRE LA SUITE SUR LA GLYCOGENOGENESE:

Néoglucogenèse :C'est un système polyenzymatique dont le substrat est un précurseur du glucose de nature non glucidique, comme:
- Pyruvate et Lactate
- Glycérol (provenant des triglyérides)
- Alanine
- Acides aminés glucoformateurs (Chez l'homme, seules la Leucine et la lysine ne sont pas des acides aminés glucoformateurs.).

Le produit de ce système est le glucose. Seuls le foie et les reins (avec de rares tissus) sont capables de réaliser la néoglucogenèse.
Aussi, la néoglucogenèse peut être faite par action de la glucose 6-phosphatase sur le glucose 6-phosphate .

LIRE LA SUITE SUR LA NEOGLUCOGENESE

Voie des pentoses-phosphate : La voie des pentoses phpsphate présente 3 rôles principaux:
1/ Production de NADPH + H+, utilisé lors de la biosynthèse des acides gras, du cholestérol et pour la réduction du glutathion,
2/ Production de ribose-5-phosphate pour la synthèse des nucléotides,
3/ Production d'érythrose-4-phosphate, précurseur d'acides aminés aromatiques : phénylalanine, tyrosine et tryptophane.
LIRE LA SUITE SUR LA VOIE DES PENTOSES PHOSPHATE

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