Biochimie et applications en biotechnologies

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Structure et propriétés des glucides (sucres)

Les glucides (sucres, sugars, سكريات) englobent des oses, osides, disaccharides (diholosides), et polysaccharides. Leur structure peut être déterminée par de méthylations suivies d'hydrolyse acide.


Liens utiles: -- Identification des sucres. QCM --- QCM-glucides 1 --- Fermentation (alcoolique et lactique) des sucres (Exercice) --- Visualisation 3D des Glucides (Sucres) -- Monosaccharides (oses) -- Disaccharides -- Polysaccharides -- Travaux pratiques (TP) S3, Glucides (sucres) -- Dosage des sucres réducteurs et amidon (TP S3) -- Glucides. Contrôles S3 ---

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Sucres, Glucides
Sugars, Glucides
 سكريات
Saccharose
Sucrose
سكروز، سكر القصب

Exercice 1 (Réponse 1).Soient les glucides suivants:

- Glucide A: béta-D-galactopyranosyl(1->4)-béta-D-galactopyranose;

- Glucide B: alpha-D-glucopyranosyl(1->4)-alpha-D-glucopyranose;

- Glucide C: alpha-D-glucopyranosyl(1->2)-béta-D-fructofuranose

a/ Donner les formule des glucides A, B et C dans la représentation cyclique de Haworth.

b/ Donner les noms des 3 glucides.

c/ Quelle(s) est (sont) la(es) propriété(s) des 3 glucides s'expliquant par la liaison osidique ?

d/ Quels sont les produits obtenus par méthylation des 3 glucides ?

e/ Quels sont les produits obtenus par méthylation suivie d'hydrolyse acide des 3 glucides ?


Exercice 2 (Réponse 2). Le stachyose est l’alpha-D-galactopyranosyl(-6)-alpha-D-galactopyranosyl (1-6)-alfa-D-glucopyranosyl(1-2)-béta-D-fructofuranoside.

a/ Le stachyose a subit une perméthylation suivie d’une hydrolyse acide. Donner les noms des différents dérivés d’oses obtenus.

b/ Est ce que le stachyose est un sucre réducteur. Justifier la réponse.
c/ Une molécule de stachyose a subit l'oxydation par l'acide périodique.
Donner son bilan de l’oxydation en termes de nombre de moles d’acide périodique consommées et nombre de moles de formaldéhyde et d’acide formique formées.

Stachyose

Exercice 3 (Réponse 3). Structure et propriété d'un triholoside: le raffinose

Le raffinose, glucide présent dans la betterave et éliminé durant le raffinage du sucre, présentre la structure ci-contre.

a/ Préciser la nature des oses constituant ce glucide et leur mode de liaison.

b/ Quel est le comportement du raffinose vis à vis des réactifs mettant en évidence le pouvoir réducteur.

c/ Une solution fraîche de raffinose présente-elle le phénomène de mutarotation ?

Raffinose

Exercice 4 (Réponse 4). Structure d'un hétéroside déterminéee après méthylation et hydrolyse.

Après hydrolyse enzymatique d'un hétéroside, on obtient un diholoside et l'alcool salicylique de formule ci contre

Alcool salicylique

Par méthylation et hydrolyse du hétéroside, on obtient le 2,3,4,6-tétraméthyl-alpha-D-glucopyranose et le 2,3,4-triméthyl-béta--D-glucopyranose.

a/ Qu'est ce qu'un hétéroside ?

b/ Trouver la formule du diholoside. Est-il réducteur ?



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Sciences et vie, Biochimie


Glossaire des sciences de la vie, trilingue (Fr, Ar, Eng) + Préparations Examens et contrôles S1, S2, S3 + DVD introductinon MOOC:

Sciences de la vie. Glossaire


Réponses
Réponse 1 (Exercice 1)

a/ En considérant les règles de Haworth, les formules des glucides A, B et C sont:

Glucide A:
Glucide B:
Lactose. Anomère béta
Maltose. Anomère alpha

b/ Les noms des 3 glucides:

A: Anomère béta du lactose, B: Anomère alpha du maltose et C: Saccharose.

c/ Le propriété des 3 glucides s'expliquant par la liaison osidique est le pouvoir réducteur. En effet, si la liaison osidique est réalisée entre deux carbones anomériques (cas du sucre C), le diholoside (disaccharide) sera non réducteur. Si la liaison osidique formée entre un le carbone anomérique d'un premier glucide et un carbone non anomérique d'un deuxième carbone (cas des sucres A et B), le disaccharide sera réducteur.

d/ Détermination des produits de méthylation seule et méthylation et hydrolyse acide des 3 glucides. Cette détermination aux objectifs visant la connaissance de la naure des oses (hydrolyse acide et identification par CCM et CPG) et détermination du mode de liaison des oses dans un diholoside. Ce dernier objectif est atteint par:

Glucide C:

Saccharose

- La determination de l'ose 1 qui est l'ose porteur de l'hydroxyle hémiacétalique engagé dans la liaison glycosidique;

- La détermination de l'hydroxyle de l'ose 2 participant à la liaison osidique.

Exemple du maltose:

Maltose. Méthylation + Hydrolyse


Réponse 2 (Exercice 2)

a/ Dérivés d'oses obtenus par perméthylation et hydrolyse acide du stachyose:

- 2,3,4,6 tétra-O-méthyl-D-galactopyranose.
- 2,3,4, tri-O-méthyl-D-galactopyranose.
- 2,3,4, tri-O-méthyl-D-glucopyranose.
- 1,3,4,6 tétra-O-méthyl-D-fructofuranose

b/ Est ce que le stachyose est un glucide réducteur.

Le stachyose n’est pas un glucide réducteur, car il ne présente pas de carbone anomérique libre à l'extrémité de la chaîne.

c/ Bilan de l'oxydation par l'acide périodique en termes de nombre de moles d’acide périodique consommées et nombre de moles de formaldéhyde et d’acide formique formées. Les sites de coupure du stachyose par l’acide périodique sont indiqués par les flèches en rouge (figure c-contre). Il ya consommation de 7 molécules d’acide périodique et libération de 3 molécules d’acide formique et pas de libération de formaldéhyde.

Stachyose oxydation

Réponse 3 (Exercice 3). Structure et propriété d'un triholoside: le raffinose

a/ Nature des oses constituant le raffinose (glucide) et leur mode de liaison.

Les oses constituants le raffinose sont le galactose, le glucose et le fructose, respectivement. Les liaisons glycosidiques sont de types alpha (1-6) et alpha (1-2). Donc, le raffinose est le alpha-D-galactopyranosyle (1-6)-alpha-D-glucopyranosyl-(1-2)-béta-D-fructofuranoside.

b/ Comportement du raffinose vis à vis des réactifs mettant en évidence le pouvoir réducteur.

Le raffinose est un triholoside non réducteur. Il ne donne pas de réaction positive avec la liqueur de Fehling (précipité rouge). Ce résultat s'explique par le fait que chaque ose constitutif engage sa fonction réductrice dans une liaison glycosidique.

c/ Phénomène de mutarotation d'une solution fraîche de raffinose.

Une solution fraîche de raffinose ne présente pas de mutarotation, car les fonctions réductrices sont engagées dans les liaisons osidiques.


Réponse 4 (Exercice 4). Structure d'un hétéroside.

a/ un hétéroside provient de la combinaison d'un hydroxyle issu de l'hydratation du groupement carbonylé d'un ose ou d'un oligoside avec une fraction non glucidique, appelée aglycone.

b/ La formule du diholoside est ci dessous. Ayant un hydroxyle acétamique libre, ce diholoside est réducteur. L'hétéroside présente la structure ci dessous.

Hétéroside



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Glucides (sucres). Structure