Molécules de glucides: structure, différents types et exemples

De nombreux matériaux naturels sont des polymères, notamment la cellulose du bois et les glucides contenus dans les aliments. Ceux-ci sont appelés biopolymères, et ce sont des molécules géantes constituées de chaînes ou de réseaux de petites molécules organiques liées. Quatre des classes de molécules biologiques les plus importantes sont les protéines, les lipides, les acides nucléiques et les glucides. Cet article partage un aperçu général des atomes de carbone appelés glucides, ce qu'ils sont et pourquoi ils sont importants.

Comme son nom l'indique, les glucides sont des hydrates de carbone. Cela signifie qu'ils contiennent du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène. En général, la formule d'une molécule d'hydrate de carbone est CH₂O, et le rapport élémentaire pour un glucide est de 1:2:1 pour C: H:O.

Faire unpolymèrede toute sorte, vous avez besoin de monomères. Les monomères sont les unités individuelles qui sont les éléments constitutifs de la chaîne plus longue. Les monomères des glucides sont des monosaccharides. Les monosaccharides peuvent être trouvés dans une chaîne carbonée droite ou dans un anneau. Tous les monosaccharides ont la formule C

Les disaccharides sont formés par une réaction de déshydratation qui permet aux monosaccharides de se réunir. La déshydratation continue entraîne l'ajout de plus de monomères pour former un polysaccharide.

Les glucides simples sont appelés sucres simples. Les polysaccharides sont ce que l'on appelle les glucides complexes. Chimiquement, cela signifie trois sucres liés ou plus. Des exemples de disaccharides et de polysaccharides courants sont donnés ci-dessous.

Le glucose est le glucide le plus courant et l'un des plus importants. Le glucose est un aldose (sous forme de chaîne, il contient un aldéhyde) et un hexose (sucre à six carbones). En solution aqueuse, le glucose se trouve principalement sous forme cyclique.

Le glucose est fabriqué par les plantes pendant la photosynthèse en utilisant le dioxyde de carbone et la lumière du soleil. Les molécules de glucose sont transformées en amidon pour le stockage dans les plantes. Les gens obtiennent du glucose en mangeant des plantes.

Les humains utilisent le glucose comme énergie. Les processus de glycolyse et de respiration cellulaire permettent à la cellule de décomposer les molécules de glucose afin d'extraire de l'énergie des aliments que vous mangez. À la suite de la respiration cellulaire, vous finissez par régénérer les molécules d'ATP, qui sont la monnaie énergétique du corps.

Le fructose est un autre monosaccharide courant. Vous avez peut-être entendu parler de « haute teneur en fructose » dans les aliments et les boissons. C'est du fructose dont ils parlent! Le fructose est un hexose tout comme le glucose, mais c'est un cétose au lieu d'un aldose. Le sucre de table commun est un disaccharide composé d'une molécule de glucose et d'une molécule de fructose. Le sucre de table est chimiquement connu sous le nom de saccharose, et vous pouvez en savoir plus à ce sujet ci-dessous.

Le galactose est un autre monosaccharide qui est un aldose et un hexose. On le trouve couramment sous forme de monosaccharide dans les pois.

La galactosémie est une maladie dans laquelle l'enzyme nécessaire pour convertir le galactose en glucose n'est pas présente. C'est un gros problème pour les nouveau-nés s'il n'est pas détecté tôt. Sans l'enzyme, les niveaux de galactose dans le sang sont élevés et peuvent provoquer divers symptômes, notamment une perte de poids et une jaunisse. Si elles sont détectées tôt, toutes les sources de galactose peuvent être supprimées de l'alimentation de l'enfant. Finalement, l'enfant développe une voie alternative pour métaboliser le galactose.

Vous avez peut-être entendu parler de ce sucre dans le cadre d'un autre type de macromolécule biologique importante: les acides nucléiques. Le ribose et le désoxyribose sont des parties importantes des acides nucléiques. Ils constituent l'épine dorsale sucre-phosphate. Le ribose se trouve dans l'ARN et le désoxyribose se trouve dans l'ADN.

Les disaccharides sont formés par unréaction de déshydratation. Par exemple, lorsque deux molécules de glucose forment un disaccharide, le groupe alcool sur un glucose et l'hydrogène du groupe alcool sur un autre alcool forment de l'eau. Ce qui reste est une liaison par un oxygène entre les deux monomères. Cette liaison est appelée liaison glycosidique ou liaison glycosidique.

Les disaccharides ne peuvent pas être métabolisés par l'homme. Pourquoi? Eh bien, un disaccharide est trop gros pour traverser la membrane cellulaire. En conséquence, tous les disaccharides (ou chaînes plus grandes) doivent d'abord être décomposés par une enzyme. Après cela, les monosaccharides constitutifs peuvent être métabolisés.

Vous connaissez probablement très bien le saccharose. Le saccharose est également connu sous le nom de sucre de table ou simplement de sucre. Le saccharose est le sucre que vous ajoutez au mélange lorsque vous essayez de faire un gâteau.

Le saccharose est fabriqué lorsque le glucose et le fructose forment un disaccharide. Comme le fructose est plus sucré que le saccharose, lorsque le saccharose est hydrolysé en ses composants, la solution devient encore plus sucrée. Les abeilles hydrolysent le saccharose en glucose et en fructose. C'est pourquoi le miel est si doux.

Afin de décomposer le saccharose, vous devez disposer de l'enzyme saccharase.

Le lactose est le sucre présent dans le lait. On le trouve dans le lait des humains et d'autres mammifères. Le lactose est composé de galactose et de glucose. Il n'est pas aussi sucré que le saccharose (comme vous pouvez probablement le deviner, puisque le lait n'est pas aussi sucré que le sucre !).

Afin de décomposer le lactose en ses composants, vous devez disposer de l'enzyme lactase. Les personnes qui n'ont pas de lactase sont appelées « intolérances au lactose ». Beaucoup de gens sont quelque peu intolérants au lactose; ils ne le savent peut-être tout simplement pas.

Le maltose est un disaccharide formé de deux monomères de glucose. Afin de décomposer le maltose, le corps humain a besoin de l'enzyme maltase.

Les polysaccharides sont des chaînes de monosaccharides reliées par de nombreuses liaisons glycosidiques. Les polysaccharides sont les molécules glucidiques les plus abondantes trouvées dans les organismes vivants, car ils remplissent diverses fonctions, notamment la structure des plantes et le stockage de l'énergie.

Ils sont formés par la réaction entre le groupe alcool (-OH) d'une molécule de glucose et le groupe alcool sur une autre molécule de glucose, créant des liaisons. Ces liens sont faits maintes et maintes fois entre les monosaccharides. Ce type de réaction est appelé réaction de polymérisation par condensation (ou synthèse de déshydratation) car une molécule d'eau est formée à partir du groupe fonctionnel OH d'un alcool et le H de l'autre de l'alcool.

L'amidon est l'un des glucides les plus importants car il constitue une grande partie de l'alimentation humaine. L'amidon est un polymère qui stocke le glucose dans les plantes, en particulier les tubercules (pensez aux pommes de terre). Alors que les humains peuvent manger de l'amidon pour produire de l'énergie, les plantes peuvent également décomposer l'amidon et utiliser le glucose comme énergie lorsqu'elles ne peuvent pas faire autant de photosynthèse.

Ce polysaccharide est composé d'amylose (chaînes de glucose) et d'amylopectine (chaînes ramifiées de glucose).

Afin de décomposer l'amidon, le corps humain utilise de nombreuses enzymes collectivement connues sous le nom d'amylases. Ces enzymes décomposent les longues chaînes d'amidon en unités plus petites que le corps humain peut métaboliser. Des amylases peuvent être trouvées dans votre bouche. C'est pourquoi la digestion commence dans votre bouche.

La cellulose est un glucide présent dans les plantes. C'est un élément structurel vital des parois des cellules végétales. Vous pouvez également le trouver dans différentes fibres végétales comme celles du coton. Sans la cellulose, les plantes seraient beaucoup plus molles.

La cellulose est un polymère linéaire du glucose. La conformation particulière des liaisons glycosidiques dans la cellulose n'est pas digestible par l'homme. En tant que tel, les humains peuvent manger de l'amidon mais pas de la cellulose.

Le glycogène est le polysaccharide que les animaux utilisent pour stocker de l'énergie. Le glycogène, qui est composé de chaînes de glucose hautement ramifiées, est principalement stocké dans le foie. Lorsque vous ne mangez rien ou que vous êtes à jeun, votre corps utilise le glycogène qui se trouve dans ces réserves pour obtenir le glucose dont vous avez besoin comme source d'énergie.