Structure chimique des glucides, classification et fonctions

Les Les glucides, Les glucides ou les saccharides sont des molécules organiques qui stockent l'énergie chez les êtres vivants. Ce sont les biomolécules les plus abondantes et comprennent: les sucres, les amidons et la cellulose, entre autres composés trouvés dans les organismes vivants.

Les organismes qui effectuent la photosynthèse (plantes, algues et certaines bactéries) sont les principaux producteurs de glucides dans la nature. La structure de ces saccharides peut être linéaire ou ramifiée, simple ou composée et peut également être associée à des biomolécules d'une autre classe.

Par exemple, les glucides peuvent rejoindre des protéines pour former des glycoprotéines. Ils peuvent également être associés à des molécules lipidiques formant ainsi des glycolipides, des biomolécules qui forment la structure des membranes biologiques. Les glucides sont également présents dans la structure des acides nucléiques.

Tous les êtres vivants ont leurs cellules couvertes par une couche dense de glucides complexes. Les glucides sont formés par des monosaccharides, de petites molécules formées par trois à neuf atomes de carbone unis aux groupes hydroxyle (-OH), ce qui peut varier en taille et en configuration.

Structure chimique

Les glucides sont formés par des atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. La plupart d'entre eux peuvent être représentés par la formule empirique (CH2O) N, où n est le nombre de carbones dans la molécule. En d'autres termes, le rapport carbone, hydrogène et oxygène est de 1: 2: 1 dans les molécules de glucides.

Cette formule explique l'origine du terme "glucides" car les composants sont des atomes de carbone ("glucide") et des atomes d'eau (par conséquent, "hydrater"). Bien que les glucides soient principalement formés par ces trois atomes, il existe des glucides avec de l'azote, du phosphore ou du soufre.

Dans sa forme de base, les glucides sont des sucres simples ou monosaccharides. Ces sucres simples peuvent être combinés les uns avec les autres pour former des glucides plus complexes.

La combinaison de deux sucres simples est un disaccharide. Les oligosaccharides contiennent entre deux et dix sucres simples, et les polysaccharides sont les plus grands glucides, formés par plus de dix unités monosaccharides.

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La structure des glucides détermine comment l'énergie est stockée dans leurs liens pendant leur formation par photosynthèse, ainsi que comment ces liens sont rompus pendant la respiration cellulaire.

Classification

Monosaccharides

Les monosaccharides sont les unités élémentaires des glucides, ils sont donc la structure la plus simple d'un saccharide. Physiquement, les monosaccharides sont des solides cristallins sans couleur. La plupart ont un goût sucré.

Du point de vue chimique, les monosaccharides peuvent être des aldéhydes ou des cétones, selon l'endroit où le groupe carbonyle (C = O) est situé en glucides linéaires. Structurellement, les monosaccharides peuvent former des chaînes linéaires ou des anneaux fermés.

Parce que les monosaccharides ont des groupes hydroxyles, la plupart sont solubles dans l'eau et insolubles dans des solvants non polaires.

Selon le nombre de carbones dans sa structure, un monosaccharide aura des noms différents, par exemple: Triosa (si vous avez 3 atomes de C), le pense (si vous avez 5C) et ainsi de suite.

Disaccharides

Les disaccharides sont des sucres doubles qui sont formés par ensemble deux monosaccharides dans un processus chimique appelé synthèse de déshydratation, car une molécule d'eau est perdue pendant la réaction. Il est également connu comme une réaction de condensation.

Ainsi, un disaccharide est toute substance qui se compose de deux molécules de sucre simples (monosaccharides) liées à l'autre via un lien glycosidique.

Les acides ont la capacité de briser ces liaisons, pour cette raison, les disaccharides peuvent être digérés dans l'estomac.

Les disaccharides sont généralement solubles dans l'eau et les bonbons lorsqu'ils sont ingérés. Les trois principaux disaccharides sont le saccharose, le lactose et le maltose: le saccharose provient de l'union du glucose et du fructose; Le lactose vient de l'union du glucose et du galactose; Et le maltose vient de l'union de deux molécules de glucose.

Oligosaccharides

Les oligosaccharides sont des polymères complexes formés par quelques unités de sucres simples, c'est-à-dire entre 3 et 9 monosaccharides.

La réaction est la même qui forme les disaccharides, mais provient également de la rupture de molécules de sucre plus complexes (polysaccharides).

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La plupart des oligosaccharides se trouvent dans les plantes et agissent comme une fibre soluble, ce qui peut aider à prévenir la constipation. Cependant, les êtres humains ne possèdent pas les enzymes pour les digérer principalement, à l'exception de la maltotriosa.

Pour cette raison, les oligosaccharides qui ne sont pas initialement digérés dans l'intestin grêle, peuvent être dégradés par les bactéries qui habitent normalement le gros intestin par un processus de fermentation. Les prébiotiques remplissent cette fonction, servent de nourriture pour les bactéries bénéfiques.

Polysaccharides

Les polysaccharides sont les plus grands polymères, sont formés par plus de 10 (jusqu'à des milliers) unités monosaccharides disposées de manière linéaire ou ramifiée. Les variations de la disposition spatiale sont ce qui donne les multiples propriétés à ces sucres.

Les polysaccharides peuvent être composés du même monosaccharide ou de la combinaison de différents monosaccharides. S'ils sont formés par des unités répétées du même sucre, ils sont appelés homopolysaccharides tels que le glycogène et l'amidon, qui sont les glucides de stockage des animaux et des plantes, respectivement.

Si le polysaccharide est composé d'unités de différents sucres est appelée hétéropolysaccharides. La majorité ne contient que deux unités différentes et s'associent généralement aux protéines (glycoprotéines, telles que le plasma sanguin gammaglobuline) ou les lipides (glycolipides, tels que les gangliasides).

Les fonctions

Les quatre principales fonctions des glucides sont les suivantes: fournir de l'énergie, stocker l'énergie, construire des macromolécules et éviter la dégradation des protéines et des graisses.

Les glucides sont dégradés par la digestion dans les sucres simples. Ceux-ci sont absorbés par les cellules de l'intestin mince et sont transportées vers toutes les cellules du corps où elles seront oxydées pour obtenir de l'énergie sous forme d'adénosine trypphosphate (ATP).

Les molécules de sucre qui ne sont pas utilisées dans la production d'énergie à un moment donné sont stockées dans le cadre de polymères de réserve tels que le glycogène et l'amidon.

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Les nucléotides, les unités fondamentales des acides nucléiques, ont des molécules de glucose dans leur structure. Plusieurs protéines importantes sont associées à des molécules de glucides, par exemple: l'hormone follicule de stimulation (FSH) qui intervient dans le processus d'ovulation.

Parce que les glucides sont la principale source d'énergie, leur dégradation rapide empêche les autres biomolécules d'être dégradées pour obtenir l'énergie. Ainsi, lorsque les niveaux de sucre sont normaux, les protéines et les lipides sont protégés contre la dégradation.

Certains glucides sont solubles dans l'eau, ils fonctionnent comme des aliments de base dans pratiquement tout le monde et l'oxydation de ces molécules est le principal chemin de production d'énergie dans la plupart des cellules non photosynthétiques.

Les glucides insolubles sont associés pour former des structures plus complexes qui servent de protection. Par exemple: la cellulose forme la paroi des cellules végétales ainsi que l'hémicelule et la pectine. La chitine forme la paroi cellulaire fongique et l'exosquelette des arthropodes.

De plus, le peptidoglycane forme la paroi cellulaire des bactéries et des cyanobactéries. Le tissu conjonctif des animaux et des articulations squelettiques est formé par des polysaccharides.

De nombreux glucides sont liés de manière covalente à des protéines ou lipides formant des structures plus complexes, appelées glyconjugado. Ces complexes agissent comme des étiquettes qui déterminent l'emplacement intracellulaire ou la destination métabolique de ces molécules

Les références

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