Section 8 · Chimie de la vie
Les glucides, qui comprennent les sucres et les polymères de sucre, ont deux fonctions principales dans les organismes. Ils stockent et fournissent de l'énergie et constituent la matière première des composants structurels. Ils se présentent sous forme de monomères et de dimères, et très souvent sous forme de chaînes plus longues, parfois ramifiées.
Cette section traite de la structure, de la variété et de la présence des glucides.
Quatre catégories fondamentales de glucides se distinguent par leur nombre de molécules de sucre monomères. Le glucide le plus simple est un monosaccharide, c'est-à-dire une seule unité monomère. Les disaccharides, comme le saccharose, le "sucre de table", sont constitués de deux monosaccharides liés. Le nombre d'unités monomères d'un oligosaccharide ("oligo" signifiant "peu" en grec) varie de 3 à 20, tandis que les polysaccharides sont constitués de plus de 20 unités.
Les glucides sont constitués de carbone (C), d'hydrogène (H) et d'oxygène (O), qui font principalement partie des groupes hydroxyle (-OH). Les monosaccharides se présentent en partie sous forme linéaire, mais surtout sous forme cyclique, qui se forme par une réaction intramoléculaire, impliquant un groupe hydroxyle qui transfère un atome d'hydrogène à un oxygène à double liaison (ici de l'aldéhyde terminal). Le glucose, un sucre très commun et un hexose (en grec : six), est présenté à titre d'exemple. Par convention, les atomes de carbone sont numérotés en série, comme le montrent les structures représentées (C1-6).
La forme circulaire du glucose est une structure cyclique à six chaînons, reliant C1 à C5, laissant C6 à l'extérieur du cycle. Comme pour les autres sucres, deux sous-formes apparaissent en fonction de l'orientation du groupe aldéhyde au moment de la fermeture du cycle. Dans la forme alpha, le groupe hydroxyle C1 est orienté "vers le bas", alors que dans la forme bêta, il est orienté "vers le haut". Cette orientation affecte profondément la liaison entre les monosaccharides, ce dont nous parlerons très bientôt.
Outre les hexoses, les sucres pentoses, qui possèdent cinq atomes de carbone, sont également courants. Les généticiens, en particulier, connaissent bien deux pentoses spécifiques dotés d'une structure cyclique à cinq chaînons : le ribose et le désoxyribose. Bien que presque identiques, ils présentent une différence minime mais importante : le désoxyribose n'a pas de groupe hydroxyle sur le deuxième atome de carbone. Cette différence détermine en grande partie les propriétés chimiques de l'ADN et de l'ARN dont le désoxyribose et le ribose, respectivement, font partie intégrante.
Les disaccharides sont formés par la liaison de deux monosaccharides, qui ne sont toutefois pas nécessairement identiques. La réaction sous-jacente est appelée condensation, car les groupes hydroxyle en réaction de chaque monomère libèrent une molécule d'eau pendant la formation de la liaison. Cette liaison est appelée liaison alpha-1,4-glycosidique lorsque le groupe hydroxyle en C1 qui réagit est en position alpha et, de manière correspondante, une liaison bêta-1,4-glycosidique impliquant un groupe hydroxyle en C1 en position bêta.
Les chaînes plus longues de monomères de sucre, comme les polysaccharides, sont formées par une série de liaisons glycosidiques alpha ou bêta-1,4. La cellulose est un exemple de polysaccharide entièrement linéaire, lié par des liaisons bêta-1,4-glycosidiques. C'est le polymère organique le plus abondant sur terre et un composant structurel crucial des parois cellulaires des plantes et de certains autres organismes. La cellulose est également le principal constituant du papier et de divers textiles.
Les polysaccharides peuvent également être ramifiés par des liaisons 1,6-glycosidiques qui sont formées par une réaction de condensation entre un groupe hydroxyle en C1 et en C6. L'amidon, qui est un exemple de polysaccharide ramifié, est utilisé par les plantes pour le stockage de l'énergie et constitue un élément important de l'alimentation humaine. Le glycogène est encore plus ramifié et est produit par les animaux, les champignons et les bactéries.
Dans la section suivante, nous allons découvrir une autre classe de molécules importantes pour le stockage de l'énergie et la structure : les lipides.
Six questions sur cette section — sans inscription, testez simplement vos connaissances.
Ceci est la section 8 du module gratuit. Retrouvez un quiz après chaque section, des cartes mémoire, des séries et 5 autres modules dans l'application Codon One.
Télécharger surApp Store