Les hydrates de carbone Les glucides les saccharides ou oses

La photosynthèse La photosynthèse est la combinaison chimique du dioxyde de carbone et de l’eau qui s’accomplit par l’absorption de la lumière visible par les plantes vertes. Le mécanisme détaillé de cette transformation est compliqué et se fait en de nombreuses étapes, dont la première est l’absorption de la lumière par le système  étendu de la chlorophylle.

Chlorophylle-a Synthèse: R.B. Woodward, 1960

Métabolisme des glucides Les glucides sont des “systèmes de stockage de l’énergie solaire. Ils sont transformés par le métabolisme en eau et en CO2 avec libération de chaleur. Cx(H2O)y + xO2  xCO2 + yH2O + énergie Beaucoup de cette énergie est restockée dans une autre forme chimique en utilisant des réactions couplées à la synthèse de l’adénosine triphosphate à partir de l’adénosine diphosphate.

Métabolisme des glucides De l’énergie est libérée quand l’ATP est hydrolysé pour former l’ADP.

acide D-glycérique

acide D-glycérique D???? On désigne la configuration de l’acide glycérique par la lettre D, si l’hydroxyle du stéréocentre est à droite dans la projection de Fischer, et par la lettre L s’il est à gauche.

Subdivision des oses en série D et L (R)-(+)-glycéraldéhyde La configuration (+)-glycéraldéhyde avait été arbitrairement fixé comme étant D! On désigne la configuration des oses par la lettre D si l’hydroxyle du stéréocentre le plus éloigné du groupe carbonyle est à droite dans la projection de Fischer, et par L s’il est à gauche. 1951 - Bijvoet - la structure de l’acide L-(+)-tartarique....

Les oses D Presque tous les oses naturels ont la configuration D.

Épimères Examinons le D-(+)-glucose et le D-(+)-mannose: Ils ne diffèrent que autour d’un stéréocentre, C-2. Deux diastéréoisomères qui diffèrent uniquement de la sorte, au niveau d’un seul stéréocentre, sont appelés des épimères.

Épimères D-(+)-glucose D-(+)-galactose

Les aldoses et cétoses “glucide” - le nom général attribué aux monosaccharides, disaccharides, oligosaccharides (des polymères de bas poids molèculaires) et polysaccharides. (saccharum, latin, sucre) “monosaccharide - ose sous forme monomère “aldoses” - les oses aldéhydiques “cétoses” - les oses qui contiennent une fonction cétone

(+)-Glucose le monosaccharide le plus courant on le trouve à l’état libre dans les fruits, les plantes, le miel, le sang et l’urine des animaux un aldohexose C6H12O6 il y a 4 stéréocentres et, ainsi, 24 (16) isomères optiques possibles. Tous sont connus!

(+)-Glucose Emile Fischer, à la fin du 19e siècle, a réussi à identifier le glucose parmi les 16 isomères possibles. La configuration du C-5 à été reliée à celle du D-(+)-glycéraldéhyde.

La réactivité du glucose Le glucose réduit -la liqueur de Fehling (Cu(II) en Cu(I)) le réactif de Tollens (Ag(I) en Ag(0)) Le glucose est un aldéhyde! S’il réagit avec les amines, les produits formés ne sont pas toujours de la type C=N-R. Le glucose n’est pas un aldéhyde?

La réactivité du glucose Les aldéhydes forment un acétal diméthylique: Dans les conditions qui d’habitude transforment un aldéhyde en son acétal diméthylique, le glucose conduit à deux dérivés monométhylés différents: méthyl - et -D-glucoside

Glucose - cyclique

Les anomères Il y a deux glucoses! Les stéréoisomères de glucides qui ne diffèrent que par la configuration du carbone de l’hémiacétal sont appelées anomères. Le OH en C-1 est à droite de la chaîne dans la forme  et à gauche dans la forme .

Les projections de Haworth Le groupement CH2OH est représenté au-dessus du cycle pour les sucres D et en-dessous pour les sucres L. Pour les sucres D, l’OH en C1 est figuré en-dessous du cycle pour la forme  et au-dessus pour la forme .

Conformation des glucides

La taille des cycles

Mutarotation

Mutarotation 64% 30%

Réactions du glucose avec les amines

Réactions du glucose avec les amines anomères de la D-glucosamine

Les glycosides acétals cycliques

Les osazones le phénylosazone du glucose

Les osazones fructose

Synthèse de Kiliani-Fischer

Dégradation de Ruff

Le (+)-lactose - un disaccharide la liaison est -glycosidique

(+)-saccharose

Cellulose La cellulose contient environ 3 000 unités monomères. Elle est essentiellement linéaire. La fibre de coton est de la cellulose presque pure. Le bois et la paille contiennent environ 50% de ce polysaccharide.

L’amidon L’amidon est un polyglucose dont les connexions sont dues à des liaisons acétaliques . Dans les plantes, l’amidon constitue le matériel nutritif de réserve, qui est aisément hydrolysé en glucose par catalyse acide.

L’adénosine - un nucléoside Un nucléoside est une glycosylamine dans laquelle l’amine est une pyrimidine ou une purine: une purine