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Pourquoi les humains font-ils circuler des monosaccharides au lieu de disaccharides comme dans les plantes ?

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Les plantes transportent les aliments principalement sous forme de disaccharides comme le saccharose, mais les humains les transportent sous forme de monosaccharide - le glucose.

Quelle est la raison derrière cela ?


Une des raisons pourrait être -

les humains et de nombreux autres animaux ont des systèmes circulatoires actifs, il est peu nécessaire de cibler les sucres pour des parties spécifiques du corps. L'ensemble du corps atteindrait rapidement l'équilibre avec le taux de glucose dans le sang, et il n'a donc probablement jamais été nécessaire de cibler des organes spécifiques pour recevoir des sucres via des disaccharides.

Source : ce

Une autre raison pourrait être que les disaccharides sont plus difficiles à transférer à l'intérieur des cellules que les monosaccharides.


Pourquoi se fait-il que lors du transport des glucides dans les plantes, il se présente sous forme de saccharose mais chez les animaux, il se présente sous forme de glucose ?

Le transport du saccharose est plus efficace pour les plantes. De plus, les plantes et les animaux ont des enzymes et des transporteurs différents.

Explication:

#color(blue)"La différence entre le glucose et le saccharose"#

  • Glucose = un monosaccharide, un seul élément constitutif des sucres
  • Saccharose = un disaccharide, construit à partir des monosaccharides glucose et fructose.

#color(blue)"Pourquoi les plantes utilisent du saccharose au lieu du glucose"#
Le saccharose est formé dans le cytosol des cellules photosynthétiques à partir du fructose et du glucose et est ensuite transporté vers d'autres parties de la plante. Ce processus est favorable pour deux raisons :

Le saccharose contient plus d'énergie qu'un monosaccharide, il est donc plus économe en énergie, aussi bien dans le transport que dans le stockage.

Deuxièmement, le saccharose est un sucre dit non réducteur. Cela signifie qu'il n'est pas oxydé, c'est-à-dire pas de réactions intermédiaires avec d'autres molécules se produisent. Ceci contrairement au glucose qui est réactif et peut former d'autres produits pendant le transport.

#color(blue)"Pourquoi les animaux utilisent du glucose au lieu du saccharose"#
La question se pose de savoir pourquoi les animaux n'utilisent pas de saccharose au lieu d'énergie compte tenu des avantages mentionnés ci-dessus.

Cela est dû au fait que les cellules animales n'ont pas les mêmes mécanismes de transport et la même distribution d'enzymes que les plantes :

Chez les plantes, le saccharose est reconverti en glucose et en fructose par une enzyme appelée sucrase. Les animaux produisent moins de sucrase, la présence de ces enzymes est limitée à certains tissus.

Les animaux ont des mécanismes spécifiques pour transporter le glucose vers les tissus cibles. Cependant, ils ont pas de transporteurs de sucrase

Certaines cellules convertissent le saccharose en glucose et en fructose. Le glucose peut entrer dans la glycolyse dans presque tous les tissus. Fructolyse est limité au foie, de sorte que la plupart des cellules cellulaires n'ont pas les enzymes nécessaires pour traiter le fructose.


Notes utiles sur les disaccharides (avec diagramme)

Les disaccharides sont constitués de deux mono-saccharides annelés.

Les liaisons qui unissent les monosaccharides voisins sont appelées liaisons glycosidiques et sont formées par la condensation d'un groupe hydroxyle de l'atome de carbone numéro 1 d'un monosaccharide avec le groupe hydroxyle de l'atome de carbone numéro 2, 4 ou 6 d'un autre.

La formation du disaccharide commun maltose à partir de deux molécules de glucose est illustrée à la figure 5-9.

Dans le maltose, le pont oxygène est formé entre l'atome de carbone numéro 1 d'une unité a-d-glucose et l'atome de carbone numéro 4 de l'autre. La liaison formée est appelée liaison glycosidique 1→4.

Un autre disaccharide important est le saccharose (c'est-à-dire le sucre ordinaire « table »), qui est formé par la condensation de l'a-d-glucose et du 0-d-fructose (Fig. 5-10). Le lait contient le disaccharide lactose, qui se compose des hexoses α-D-galactose et β-D-glucose (Fig. 5-11). Dans le lactose, la liaison glycosidique est de type bêta, c'est-à-dire β1 → 4 (comparer avec le maltose).


Pourquoi les humains font-ils circuler des monosaccharides au lieu de disaccharides comme dans les plantes ? - La biologie

Les glucides

Le terme glucides était à l'origine utilisé pour décrire des composés qui étaient littéralement des "hydrates de carbone" car ils avaient la formule empirique CH2O. Ces dernières années, les glucides ont été classés en fonction de leurs structures, et non de leurs formules. Ils sont désormais définis comme polyhydroxyaldéhydes et cétones. Parmi les composés appartenant à cette famille figurent la cellulose, l'amidon, le glycogène et la plupart des sucres.

Il existe trois classes de glucides : les monosaccharides, les disaccharides et les polysaccharides. Les monosaccharides sont des solides cristallins blancs qui contiennent un seul groupe fonctionnel aldéhyde ou cétone. Ils sont subdivisés en deux classes aldoses et cétoses selon qu'il s'agit d'aldéhydes ou de cétones. Ils sont également classés comme triose, tétrose, pentose, hexose ou heptose selon qu'ils contiennent trois, quatre, cinq, six ou sept atomes de carbone.

A une seule exception près, les monosaccharides sont des composés optiquement actifs. Bien que les deux isomères D et L soient possibles, la plupart des monosaccharides trouvés dans la nature sont dans la configuration D. Les structures des isomères D et L de l'aldose le plus simple, le glycéraldéhyde, sont présentées ci-dessous.

Les structures de nombreux monosaccharides ont été déterminées pour la première fois par Emil Fischer dans les années 1880 et 1890 et sont toujours écrites selon une convention qu'il a développée. La projection de Fischer représente à quoi ressemblerait la molécule si sa structure tridimensionnelle était projetée sur un morceau de papier. Par convention, les projections de Fischer sont écrites verticalement, avec l'aldéhyde ou la cétone en haut. Le groupe -OH sur l'avant-dernier atome de carbone est écrit à droite de la structure du squelette pour l'isomère D et à gauche pour l'isomère L. Les projections de Fischer pour les deux isomères du glycéraldéhyde sont présentées ci-dessous.

Ces projections de Fischer peuvent être obtenues à partir des structures squelettiques illustrées ci-dessus en imaginant ce qui se passerait si vous placiez un modèle de chaque isomère sur un rétroprojecteur de sorte que le CHO et le CH2Les groupes OH se sont posés sur la vitre puis ont regardé les images de ces modèles qui seraient projetées sur un écran.

Les projections de Fischer pour certains des monosaccharides les plus courants sont présentées dans la figure ci-dessous.

Le glucose et le fructose ont la même formule : C6H12O6. Le glucose est le sucre dont la concentration sanguine est la plus élevée. Le fructose se trouve dans les fruits et le miel. Utilisez les projections de Fischer dans la figure des monosaccharides communs pour expliquer la différence entre les structures de ces composés. Prédisez ce qu'une enzyme devrait faire pour convertir le glucose en fructose, ou vice versa.

Si la chaîne carbonée est suffisamment longue, l'alcool à une extrémité d'un monosaccharide peut attaquer le groupe carbonyle à l'autre extrémité pour former un composé cyclique. Lorsqu'un cycle à six chaînons est formé, le produit de cette réaction est appelé un pyranose, montré dans la figure ci-dessous.

Lorsqu'un cycle à cinq chaînons est formé, on l'appelle un furanose, illustré dans la figure ci-dessous.

Il existe deux structures possibles pour les formes pyranose et furanose d'un monosaccharide, appelées anomères et b-anomères.

Les réactions qui conduisent à la formation d'un pyranose ou d'un furanose sont réversibles. Ainsi, peu importe que nous commencions avec un échantillon pur d'un -D-glucopyranose ou de b -D-glucopyranose. En quelques minutes, ces anomères sont interconvertis pour donner un mélange à l'équilibre qui est 63,6% de l'anomère b et 36,4% de l'anomère a. La préférence 2:1 pour l'anomère b peut être comprise en comparant les structures de ces molécules présentées précédemment. Dans l'anomère b, tous les volumineux -OH ou -CH2Les substituants OH se situent plus ou moins dans le plan du cycle à six chaînons. Dans l'anomère a, l'un des groupes -OH est perpendiculaire au plan du cycle à six chaînons, dans une région où il ressent de fortes forces de répulsion des atomes d'hydrogène qui se trouvent dans des positions similaires autour du cycle. En conséquence, l'anomère b est légèrement plus stable que l'anomère a.

Disaccharides sont formés en condensant une paire de monosaccharides. Les structures de trois disaccharides importants avec la formule C12H22O11 sont illustrés dans la figure ci-dessous.

Maltose, ou le sucre de malt, qui se forme lorsque l'amidon se décompose, est un composant important du malt d'orge utilisé pour brasser la bière. Lactose, ou sucre de lait, est un disaccharide présent dans le lait. Les très jeunes enfants ont une enzyme spéciale appelée lactase qui aide à digérer le lactose. En vieillissant, de nombreuses personnes perdent la capacité de digérer le lactose et ne peuvent tolérer le lait ou les produits laitiers. Parce que le lait humain contient deux fois plus de lactose que le lait de vache, les jeunes enfants qui développent une intolérance au lactose pendant qu'ils sont allaités sont passés au lait de vache ou à une formule synthétique à base de saccharose.

La substance que la plupart des gens appellent "sucre" est le disaccharide saccharose, qui est extrait de la canne à sucre ou de la betterave. Le saccharose est le plus doux des disaccharides. Il est environ trois fois plus sucré que le maltose et six fois plus sucré que le lactose. Ces dernières années, le saccharose a été remplacé dans de nombreux produits commerciaux par du sirop de maïs, qui est obtenu lorsque les polysaccharides de la fécule de maïs sont décomposés. Le sirop de maïs est principalement composé de glucose, qui n'est qu'environ 70 % aussi sucré que le saccharose. Le fructose, cependant, est environ deux fois et demie plus sucré que le glucose. Un procédé commercial a donc été développé qui utilise une enzyme isomérase pour convertir environ la moitié du glucose dans le sirop de maïs en fructose (voir Problème pratique 4). Cet édulcorant de maïs à haute teneur en fructose est tout aussi sucré que le saccharose et a été largement utilisé dans les boissons gazeuses.

Les monosaccharides et disaccharides ne représentent qu'une petite fraction de la quantité totale de glucides dans le monde naturel. La grande majorité des glucides dans la nature sont présents sous forme de polysaccharides, qui ont des poids moléculaires relativement élevés. Les polysaccharides remplissent deux fonctions principales. Ils sont utilisés à la fois par les plantes et les animaux pour stocker le glucose en tant que source d'énergie alimentaire future et ils fournissent une partie de la structure mécanique des cellules.

Très peu de formes de vie reçoivent un apport constant d'énergie de leur environnement. Pour survivre, les cellules végétales et animales ont dû développer un moyen de stocker de l'énergie pendant les périodes d'abondance afin de survivre aux périodes de pénurie qui suivent. Les plantes stockent l'énergie alimentaire sous forme de polysaccharides appelés amidon. Il existe deux types d'amidon de base : l'amylose et l'amylopectine. Amylose se trouve dans les algues et d'autres formes inférieures de plantes. C'est un polymère linéaire d'environ 600 résidus glucose dont la structure peut être prédite en ajoutant un cycle -D-glucopyranose à la structure du maltose. Amylopectine est la forme dominante d'amidon dans les plantes supérieures. C'est un polymère ramifié d'environ 6000 résidus de glucose avec des ramifications sur 1 sur 24 cycles de glucose. Une petite partie de la structure de l'amylopectine est illustrée dans la figure ci-dessous.

Le polysaccharide que les animaux utilisent pour le stockage à court terme de l'énergie alimentaire est connu sous le nom de glycogène. Le glycogène a presque la même structure que l'amylopectine, avec deux différences mineures. La molécule de glycogène est à peu près deux fois plus grosse que l'amylopectine, et elle a à peu près deux fois plus de branches.

Les polysaccharides ramifiés tels que l'amylopectine et le glycogène présentent un avantage. En période de pénurie, les enzymes attaquent une extrémité de la chaîne polymère et coupent les molécules de glucose, une à la fois. Plus il y a de branches, plus il y a de points auxquels l'enzyme attaque le polysaccharide. Ainsi, un polysaccharide hautement ramifié est mieux adapté à la libération rapide de glucose qu'un polymère linéaire.

Les polysaccharides sont également utilisés pour former les parois des cellules végétales et bactériennes. Les cellules qui n'ont pas de paroi cellulaire s'ouvrent souvent dans des solutions dont les concentrations en sel sont soit trop faibles (hypotoniques) soit trop élevées (hypertoniques). Si la force ionique de la solution est beaucoup plus petite que celle de la cellule, la pression osmotique force l'eau à pénétrer dans la cellule pour équilibrer le système, ce qui provoque l'éclatement de la cellule. Si la force ionique de la solution est trop élevée, la pression osmotique force l'eau à sortir de la cellule et la cellule s'ouvre en se rétrécissant. La paroi cellulaire fournit la résistance mécanique qui aide à protéger les cellules végétales qui vivent dans les étangs d'eau douce (trop peu de sel) ou d'eau de mer (trop de sel) du choc osmotique. La paroi cellulaire fournit également la résistance mécanique qui permet aux cellules végétales de supporter le poids des autres cellules.

Le polysaccharide structurel le plus abondant est la cellulose. Il y a tellement de cellulose dans les parois cellulaires des plantes qu'elle est la plus abondante de toutes les molécules biologiques. La cellulose est un polymère linéaire de résidus de glucose, avec une structure qui ressemble plus à l'amylose qu'à l'amylopectine, comme le montre la figure ci-dessous. La différence entre la cellulose et l'amylose peut être vue en comparant les chiffres de l'amylose et de la cellulose. La cellulose est formée en liant les cycles b-glucopyranose, au lieu des cycles a-glucopyranose dans l'amidon et le glycogène.

Le substituant -OH qui sert de lien principal entre les cycles -glucopyranose dans l'amidon et le glycogène est perpendiculaire au plan du cycle à six chaînons. En conséquence, les anneaux de glucopyranose dans ces glucides forment une structure qui ressemble aux escaliers d'un escalier. Le substituant -OH qui relie les cycles b-glucopyranose dans la cellulose se trouve dans le plan du cycle à six chaînons. Cette molécule s'étire donc de façon linéaire. Cela facilite la formation de liaisons hydrogène fortes entre les groupes -OH des molécules adjacentes. Ceci, à son tour, donne à la cellulose la rigidité nécessaire pour qu'elle serve de source à la structure mécanique des cellules végétales.

La cellulose et l'amidon fournissent un excellent exemple du lien entre la structure et la fonction des biomolécules. Au tournant du siècle, Emil Fischer a suggéré que la structure d'une enzyme est adaptée à la substance sur laquelle elle agit, de la même manière qu'une serrure et une clé sont adaptées. Ainsi, les enzymes amylases de la salive qui brisent les liaisons a entre les molécules de glucose dans l'amidon ne peuvent pas agir sur les liaisons b de la cellulose.

La plupart des animaux ne peuvent pas digérer la cellulose car ils n'ont pas d'enzyme capable de cliver les liaisons b entre les molécules de glucose. La cellulose dans leur alimentation ne sert donc que de fibre ou de fourrage. Le tube digestif de certains animaux, tels que les vaches, les chevaux, les moutons et les chèvres, contient des bactéries qui ont des enzymes qui clivent ces liaisons b, de sorte que ces animaux peuvent digérer la cellulose.

Les termites fournissent un exemple de la relation symbiotique entre les bactéries et les organismes supérieurs. Les termites ne peuvent pas digérer la cellulose du bois qu'ils mangent, mais leur tube digestif est infesté de bactéries qui le peuvent. Proposez un moyen simple de débarrasser une maison des termites, sans tuer d'autres insectes qui pourraient être bénéfiques.

Pendant de nombreuses années, les biochimistes ont considéré les glucides comme des composés ternes et inertes qui remplissaient l'espace entre les molécules excitantes de la cellule et les protéines. Les glucides étaient des impuretés à éliminer lors de la "purification" d'une protéine. Les biochimistes reconnaissent maintenant que la plupart des protéines sont en fait glycoprotéines, dans laquelle les glucides sont liés de manière covalente à la chaîne protéique. Les glycoprotéines jouent un rôle particulièrement important dans la formation des parois cellulaires rigides qui entourent les cellules bactériennes.


Glucides complexes

Certains glucides se composent de centaines, voire de milliers ! — de monosaccharides liés entre eux en longues chaînes. Ces glucides sont appelés polysaccharides (“beaucoup de saccharides”). Les polysaccharides sont également appelés glucides complexes. Les glucides complexes que l'on trouve dans les êtres vivants comprennent l'amidon, le glycogène, la cellulose et la chitine. Chaque type de glucides complexes a des fonctions différentes dans les organismes vivants, mais ils stockent généralement de l'énergie ou constituent certaines structures chez les êtres vivants.


Pourquoi les humains font-ils circuler des monosaccharides au lieu de disaccharides comme dans les plantes ? - La biologie

Que sont les glucides ?

Lorsque la plupart des gens font référence aux glucides, ils parlent d'aliments riches en féculents (comme le pain, les pâtes et le riz) ou sucrés (comme les bonbons, les biscuits et les gâteaux). En science, lorsque nous parlons de glucides, nous parlons de types spécifiques de molécules.

Les glucides sont l'un des quatre principaux groupes de molécules organiques, les trois autres étant les protéines, les acides nucléiques (ADN) et les lipides (graisses). Les glucides sont constitués de trois éléments : le carbone, l'hydrogène et l'oxygène.

Les glucides sont importants pour la vie quotidienne des organismes vivants. Ils stockent de l'énergie (amidons), fournissent de l'énergie aux cellules (glucose) et structurent les plantes et certains animaux.

Types de glucides

  • Monosaccharides - Les monosaccharides sont la forme la plus simple de glucides. Ils comprennent des sucres tels que le glucose et le fructose. Les monosaccharides ont souvent un goût sucré et se dissolvent dans l'eau. Le glucose est un glucide commun trouvé dans les plantes et est le principal produit de la photosynthèse.
  • Disaccharides - Les disaccharides sont formés de deux monosaccharides. Ils sont également connus sous le nom de sucres tels que le saccharose et le lactose. Le lactose est le glucide présent dans le lait.
  • Oligosaccharides - Les oligosaccharides sont formés à partir d'un petit nombre (généralement de trois à six) de monosaccharides.
  • Polysaccharides - Les polysaccharides sont de longues molécules de glucides. Ils sont souvent appelés glucides complexes.

En savoir plus sur les glucides complexes (polysaccharides)

  • Amidons - Les amidons sont un moyen par lequel de nombreuses plantes stockent de l'énergie. Nous pouvons alors manger des féculents et notre corps utilisera l'énergie.
  • Glycogène - Les animaux utilisent le glycogène pour stocker de l'énergie. Il est stocké dans le foie et les muscles pour être utilisé en cas de besoin.
  • Cellulose - La cellulose est utilisée dans les plantes en tant que molécule structurelle. Il ne peut pas être digéré par les animaux.
  • Chitine - La chitine est utilisée comme molécule structurelle chez les champignons et les arthropodes.

Lorsque vous mangez des glucides, votre corps les utilise pour produire de l'énergie. Cependant, si vous mangez plus que ce dont votre corps a besoin, il les transformera en graisse. La graisse est la façon dont le corps stocke l'énergie pour une utilisation ultérieure. Le corps essaie d'économiser de l'énergie pour plus tard lorsque vous n'avez pas de glucides à manger.


Exemples de disaccharides

Saccharose

Le saccharose, communément appelé sucre de table sous sa forme raffinée, est un disaccharide présent dans de nombreuses plantes. Il se compose des monosaccharides glucose et fructose.

Sous forme de sucre, le saccharose est un élément très important de l'alimentation humaine en tant qu'édulcorant. Le sucre a été extrait et purifié pour la première fois de la canne à sucre en Inde au VIIIe siècle av.

En fait, le mot bonbon tire son nom en partie du mot "khanda", qui était un nom pour les cristaux de sucre en sanskrit.

H O et en jour, environ 175 tonnes de sucre sont produites chaque année. Les personnes atteintes d'un déficit congénital en sucrase-isomaltase sont intolérantes au saccharose et ne peuvent pas bien le digérer car elles manquent de l'enzyme saccharose-isomaltase.

Une personne intolérante au saccharose doit limiter autant que possible le saccharose et prendre des suppléments ou des médicaments.

Maltose

Aussi connu sous le nom de sucre de malt, il est formé de deux molécules de glucose. Le malt se forme lorsque les grains se ramollissent et poussent dans l'eau, et est un composant de la bière, des féculents tels que les céréales, les pâtes et les pommes de terre, et de nombreux aliments transformés.

Chez les plantes, le maltose se forme lorsque l'amidon est décomposé en nourriture. Il est utilisé pour faire germer les graines.

Lactose

Le lactose, ou sucre du lait, est composé de galactose et de glucose. Le lait de mammifère est riche en lactose et fournit des nutriments aux bébés.

La plupart des mammifères ne peuvent digérer le lactose que lorsqu'ils sont nourrissons, et ils perdent cette capacité à mesure qu'ils grandissent. En fait, les humains capables de digérer les produits laitiers à l'âge adulte ont en fait une mutation qui leur permet de le faire.

C'est pourquoi tant de gens sont intolérants au lactose. Les humains, comme les autres mammifères, n'avaient pas la capacité de digérer le lactose dans leur enfance jusqu'à ce que cette mutation soit présente dans certaines populations il y a environ 10 000 ans.

Aujourd'hui, le nombre de personnes intolérantes au lactose varie considérablement d'une population à l'autre, allant de 10 % en Europe du Nord à 95 % dans certaines régions d'Afrique et d'Asie. Les régimes alimentaires traditionnels de différentes cultures reflètent cela dans la quantité de produits laitiers consommés.

Tréhalosa

Le tréhalose est également composé de deux molécules de glucose comme le maltose, mais les molécules sont liées différemment. On le trouve dans certaines plantes, champignons et animaux comme les crevettes et les insectes.

Le sucre dans le sang de nombreux insectes, comme les abeilles, les sauterelles et les papillons, est composé de tréhalose. Ils l'utilisent comme une molécule de stockage efficace qui fournit de l'énergie rapide pour le vol lorsqu'elle se décompose.

Chitobiosa

Il se compose de deux molécules de glucosamine liées. Structurellement, il est très similaire au cellobiose, sauf qu'il possède un groupe N-acétylamino où le cellobiose a un groupe hydroxyle.

Il se trouve dans certaines bactéries et est utilisé dans la recherche biochimique afin d'étudier l'activité enzymatique.

On le trouve également dans la chitine, qui forme des parois de champignons, des exosquelettes d'insectes, d'arthropodes et de crustacés, et se trouve également dans les poissons et les céphalopodes tels que le poulpe et le calmar.

Celobiosa (Glucose + glucose)

Le cellobiose est un produit d'hydrolyse de la cellulose ou de matériaux riches en cellulose, comme le papier ou le coton. Il est formé en liant deux molécules de bêta-glucose par une liaison &beta (1 &rarr 4)

Lactulose (Galactose + fructose)

Le lactulose est un sucre synthétique (artificiel) qui n'est pas absorbé par le corps mais se décompose dans le côlon en produits qui absorbent l'eau dans le côlon, ce qui ramollit les selles. Son utilisation principale est de traiter la constipation.

Il est également utilisé pour réduire les niveaux d'ammoniac dans le sang chez les personnes atteintes d'une maladie du foie, car le lactulose absorbe l'ammoniac dans le côlon (en l'éliminant du corps).

Isomaltosa (Glucose + Glucose Isomaltase)

Produit lors de la digestion de l'amidon (pain, pommes de terre, riz), ou produit artificiellement.

Isomaltulose (Glucose + Fructose Isomaltase)

Le sirop de canne à sucre et le miel sont également produits artificiellement.

Tréhalosa

Le tréhalulose est un sucre artificiel, un disaccharide composé de glucose et de fructose liés par une liaison alpha (1-1) glycosidique.

Il se produit lors de la production d'isomaltulose à partir de saccharose. Dans la muqueuse de l'intestin grêle, l'enzyme isomalase se décompose en tréhalulose en glucose et fructose, qui sont ensuite absorbés dans l'intestin grêle. Le tréhalulose a une faible puissance pour provoquer la carie dentaire.

Chitobiosa

C'est l'unité répétée disaccharide de la chitine, qui ne diffère du cellobiose que par la présence d'un groupe N-acétylamino sur le carbone 2 au lieu du groupe hydroxyle. Cependant, la forme non acétylée est souvent aussi appelée chytobiose.

Lactitol

C'est un alcool cristallin C 12 H 24 O 11 obtenu par hydrogénation du lactose. C'est un disaccharide analogue du lactulose, utilisé comme édulcorant. Il est également laxatif et est utilisé pour traiter la constipation.

Turanosa

Composé organique réducteur de disaccharide qui peut être utilisé comme source de carbone par les bactéries et les champignons.

Melibiosa

Sucre disaccharide (C12H22O11) formé par hydrolyse partielle du raffinose.

Xylobiosa

Disaccharide constitué de deux résidus xylose.

Soforosa

Disaccharide présent dans un sophorolipide.

Gentiobiosa

Le gentiobiose est un disaccharide constitué de deux unités D-glucose liées par une liaison glycosidique de type &beta (1 &rarr 6). Le gentiobiose possède de nombreux isomères qui diffèrent par la nature de la liaison glycosidique reliant les deux unités glucose.

Leucous

Il s'agit d'un glycosylfructose constitué d'un résidu &alpha-D-glucopyranosyle lié au D-fructopyranose via une liaison (1 &rarr 5). Isomère du saccharose.

Rutineux

C'est un disaccharide présent dans les glycosides.

Caroliniaside A

Oligosaccharides contenant deux unités de monosaccharides liés par une liaison glycosidique.


  1. Essai sur l'introduction aux glucides
  2. Essai sur l'importance fonctionnelle des glucides
  3. Essai sur la synthèse des glucides
  4. Essai sur les formes de glucides
  5. Essai sur l'absorption des glucides
  6. Essai sur le rôle des vitamines sur les glucides
  7. Essai sur le métabolisme des glucides

Essai n° 1. Introduction aux glucides :

Un glucide est généralement défini comme un composé neutre constitué de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, les deux derniers éléments restant dans la même proportion que dans l'eau.

La formule générale est Cm(H2O)m. Mais il peut y avoir des exceptions. Par exemple, le rhamnose (C6H12O5) est un hydrate de carbone dans lequel H et O restent dans une proportion différente. Il existe également certains autres composés, tels que le formaldéhyde (HCHO), l'acide acétique (CH3COOH), acide lactique (CH3CHOHCOOH), etc., qui ont la même formule empirique mais ne sont pas des glucides. Ainsi, chimiquement, les glucides peuvent être définis comme les dérivés aldéhydes et cétoniques d'alcools polyhydriques supérieurs (ayant plus d'un groupe " 8216OH ").

Essai n° 2. Importance fonctionnelle des glucides:

je. C'est le carburant facilement disponible du corps.

ii. Il constitue également le matériau structurel de l'organisme.

iii. Il agit également comme stockage important de la matière alimentaire de l'organisme.

iv. Les glucides jouent également un rôle clé dans le métabolisme des acides aminés et des acides gras.

Essai n° 3. Synthèse des glucides :

Il est certain que le glycérol, portion de graisse, qui représente environ 10% de la molécule de graisse, est converti en glucose dans le corps, mais la conversion de la portion d'acide gras des molécules de graisse en glucose est un sujet de controverse, en particulier dans le corps animal. contrairement aux plantes.

Certaines des preuves sont données ci-dessous:

(a) Pendant l'hibernation, la marmotte présente un quotient respiratoire très faible - environ 0,3-0,4. L'apport excessif d'oxygène s'explique par l'hypothèse que la substance pauvre en oxygène (graisse) est convertie en une substance riche en oxygène (glucides). Mais ces constatations et conclusions ne sont pas hors de question.

(b) On pense que le même type de conversion a lieu chez les sujets diabétiques où un faible quotient respiratoire est trouvé, et

(c) Lorsque des acides gras contenant un nombre impair d'atomes de carbone, tels que les acides propionique, valérique et heptoïque, etc., sont administrés à des rats affamés, ils sont convertis en glycogène dans le foie. Mais ces acides gras ne se trouvent pas dans les graisses naturelles.

Les graisses naturelles, qui contiennent uniquement des acides gras à nombre pair d'atomes de carbone, ne produisent pas cet effet. On peut en conclure que la synthèse des glucides à partir des graisses n'est pas impossible mais qu'elle a lieu indirectement.

2. À partir de protéines:

Il existe des exemples de preuves montrant que la formation de glucose et de glycogène peut avoir lieu à partir de protéines. L'administration de certains acides aminés chez un chien dépancréatisé augmente la glycémie urinaire. Ces acides aminés sont appelés acides aminés anticétogéniques. Dans l'ensemble, il est généralement admis qu'environ 60% des protéines alimentaires peuvent former du sucre. Quant au processus chimique de synthèse des glucides à partir des protéines, la nature du mécanisme est différente selon les acides aminés.

Quelques exemples sont donnés ci-dessous:

Essai n° 4. Formes de glucides :

Les différentes formes de glucides généralement incluses dans l'alimentation sont les suivantes :

je. Polysaccharides – Amidon, dextrine, glycogène et cellulose.

ii. Oligosaccharides (Disaccharides) – Lactose, maltose, saccharose.

iii. Monosaccharides – Glucose et fructose.

Parmi ces types, la cellulose contenant des liaisons -1,4 ne peut pas être digérée de manière appréciable dans le tube digestif humain. Les monosaccharides ne nécessitent aucune autre digestion, car tous les glucides sont absorbés sous forme de monosaccharides. Par conséquent, la digestion des glucides comprend la digestion des polysaccharides et des oligosaccharides.

La digestion des polysaccharides et des oligosaccharides commence dans la salive et se termine dans le succus entericus. La digestion des oligosaccharides (disaccharides) a lieu principalement dans le succus entericus, mais peut se produire dans une faible mesure par d'autres sucs digestifs.

Les brefs détails de la digestion de l'amidon et des disaccharides sont les suivants :

I. Digestion dans la salive :

La salive contient (a) principalement de l'amylase salivaire ou de la ptyaline, et (b) des traces de maltase (sa présence dans la salive est douteuse). Amylase salivaire (type α) dont l'origine dans la salive, agit sur l'amidon (qui est principalement de type amylopectine) et contient des chaînes droites maintenues par des liaisons glucosidiques 1, 4′-α et des chaînes ramifiées dont les points de ramification sont 1, 6′ - liaisons glucosidiques. La maltose agit sur le maltose.

1. Conditions et particularités de l'action de Ptyalin :

une. La ptyaline agit uniquement sur l'amidon bouilli. Il ne peut pas pénétrer dans la couverture cellulosique intacte de la particule d'amidon non bouillie.

b. La réaction optimale est légèrement acide (pH 6,5), mais elle peut aussi agir en milieu neutre ou légèrement alcalin.

c. Un acide fort (comme le HCl du suc gastrique) détruit la ptyaline.

ré. La température optimale est d'environ 45°C, à 60°C, elle est détruite.

e. Les effets des sels (tels que les chlorures) sont nécessaires à l'action de la ptyaline.

F. La ptyaline digère l'amidon jusqu'au stade maltose seulement.

2. Site d'action de Ptyalin :

Bien que la digestion de l'amidon commence dans la bouche, l'action de la ptyaline se déroule principalement dans l'estomac (avant que la concentration en HCl ne devienne élevée). En moyenne, il se poursuit pendant 30 à 40 minutes, dans des conditions favorables supérieures, l'amidon est converti en maltose, isomaltose et maltotriose.

3. Étapes de la digestion de la ptyaline :

La ptyaline qui n'hydrolyse que les liaisons -1, 4′ mais pas les liaisons α-1,6′ et sépare les liaisons les plus centrales, les amylases - et se complètent l'action sur l'amylopectine tandis que l'-amylase sépare le maltose du maltose. les groupes terminaux et l'a-amylase séparent les liaisons centrales pour former davantage de groupes terminaux.

Par son action l'isomaltose (contenant 3 molécules de glucose dans lesquelles il y a une liaison α-1, 6′), le maltose (glucose-glucose), le maltotriose (glucose-glucose-glucose) et un mélange de dextrines (contenant le -1 , 6 branches et une moyenne de six résidus de glucose par molécule) sont produites.

Les étapes sont brièvement les suivantes (Fig. 9.57) :

II. Digestion dans le suc gastrique:

Le suc gastrique ne possède aucune enzyme de fractionnement des glucides, mais le HCl gastrique peut effectuer une certaine hydrolyse du saccharose.

III. Digestion dans le jus pancréatique:

Le suc pancréatique contient deux enzymes agissant sur les glucides :

Amylase pancréatique agissant sur l'amidon et la dextrine. Hopkins a divisé les amylases en deux groupes – &#-am­ylase ou endoamylase est d'origine animale et -amylase ou exoamylase est d'origine végétale, -amylase agit sur le polysaccharide à l'intérieur de la chaîne et -amylase de la extrémité non réductrice.

Maltose (en traces) agissant sur le maltose.

Amylase pancréatique:

1. Les conditions d'action de l'amylase pancréatique sont les suivantes :

je. Il peut agir sur l'amidon bouilli et non bouilli.

ii. Son action est beaucoup plus rapide que la ptyaline. La majeure partie de l'amidon est convertie en maltose en quelques minutes.

iii. La réaction optimale varie de pH 6,7 à 7,0, c'est-à-dire légèrement acide ou neutre. Il peut également agir en milieu légèrement alcalin.

iv. La température optimale est d'environ 45°C.

v. Les sels et les ions CI sont essentiels à son action.

vi. L'amylase n'est pas présente dans le suc pancréatique des nourrissons jusqu'à l'âge d'environ 6 mois. Par conséquent, pendant cette période, le bébé ne doit pas recevoir de féculents.

2. Étapes d'action de l'amylase pancréatique :

Les stades d'action de l'amylase pancréatique sont les mêmes que ceux de la ptyaline. Tous les amidons et les dextrines, lorsqu'ils sont épuisés à la fois par l'amylase salivaire et pancréatique successivement, sont convertis en maltose, dextrine et isomaltose. Les deux derniers ne sont pas hydrolysés en maltose et finalement en glucose en raison de l'absence d'oligo-α-1, 6′ glucosidase et d'une quantité appréciable de maltase dans la salive ou le suc pancréatique. Après cela, la digestion par le suc intestinal commence.

IV. Digestion dans le Succus Entericus :

Succus entricus contient de l'oligo-α-1, 6′ glucosidase qui divise les liaisons α-1, 6′ de la dextrine formées par l'action de l'a-amylase, offrant ainsi une portée d'activité supplémentaire de l'α-amylase et de l'isomaltose la convertissant en glucose . Il contient également de la maltase qui hydrolyse la maltase en glucose.

Ainsi, l'amidon est complètement hydrolysé en glucose par l'action conjointe de l'α-1, 4′ amylase présente dans la salive et le suc pancréatique et de l'α-1, 6′ glucosidase et de la maltase dans le succus entericus. Les autres disaccharides pris dans les aliments sont hydrolysés par la lactase et la sucrase (invertase) présentes dans ce jus.

Les enzymes, et leurs substrats sur lesquels elles agissent, et les produits finaux respectifs sont donnés ci-dessous :

Agit sur le saccharose en produisant une molécule de fructose et une molécule de glucose.

Agit sur le lactose en donnant une molécule de glucose et une molécule de galactose.

Convertit l'isomaltose en glucose et divise les liaisons α-1, 6 et 8242 de la dextrine.

Agit sur le maltose en donnant deux molécules de glucose.

(Il a été suggéré qu'il existe plusieurs types de sucrase, lactase ou maltase).

Des traces de cette enzyme peuvent être présentes dans le succus entericus. La présence de cette enzyme à faible concentration a été établie. Il est censé agir sur la petite quantité d'amidon et de dextrine qui aurait pu échapper à la digestion pancréatique.

Les preuves indiquent que beaucoup ou toutes les enzymes intestinales sont intracellulaires. Leur présence dans le jus est due à la desquamation cellulaire.

Ainsi, les glucides digestibles sont tous convertis en monosaccharides sous quelle forme ils sont absorbés. Le processus de digestion de l'amidon est lent et prolongé. Ainsi, les monosaccharides sont lentement produits comme on l'observe en limitant les disaccharides dans l'alimentation. Ainsi, leur absorption devient lente et une augmentation élevée de la glycémie est évitée. Par conséquent, cela peut être considéré comme un processus pour maintenir le taux de sucre dans le sang dans une plage constante.

Essai n° 5. Absorption des glucides :

Les produits finaux de la digestion des glucides sont tous des monosaccharides, tels que le glucose, le lévulose, le galactose, le xylose, le mannose, l'arabinose, etc. C'est sous cette forme que les glucides sont absorbés. It is believed that little quantities of disaccharides may also be absorbed, but the still higher forms are not absorbed at all.

Mechanism of Absorption:

The monosaccharides being highly soluble in water, the physical forces like osmosis, diffusion, filtration, etc., certainly play a considerable part in their absorption. But if these were the only forces concerned in the process, the rate of absorption should have been directly proportional to their concentration in the gut.

But this linear relation is found to hold only in the cases of xylose, arabinose, and mannose. With other sugars this principle does not apply for instance, the amount of glucose and galactose absorbed per hour is entirely independent of their concentrations in the gut. Laevulose occupies an intermediate position.

Moreover, the rate of absorption varies with the nature of sugars. If the rate of glucose absorption is taken as the standard (i.e., 100%), then galactose is found to be absorbed much more rapidly (225%) whereas the rate of absorption of laevulose is about half that of glucose, (i.e., 44%) of mannose (33%) and xylose (30%) is about one-third that of glucose.

Other sugars are still more slowly absorbed. Hydroxyl group at position 2 of the sugar molecule seems to be essential for their active transport. It is found that when the temperature of the mucous membrane is brought down between 0°C., to 20°C., the difference in the rates of absorption between glucose, galactose, laevulose and other sugars disappears. Under such conditions, they are all absorbed slowly, but at the same rate.

These observations indicate that the preferential treatment done towards glucose, galactose and laevulose is due to some chemical activity going on inside the cells. Phloridzin (phlorrhizin) or iodo-acetic acid retards the high rate of glucose and galactose absorption. Since, these substances paralyse the activity of phosphatase it is probable that this enzyme is intimately concerned with the process.

Verzer has suggested that during absorption, phosphorylation of sugars takes place and the corresponding hexose phosphates are formed. The formation of these compounds keeps down the concentration of free glucose, etc., in the cells and thereby ensures their rapid absorption.

In this way the high rate of absorption of these sugars can be explained. It is almost certain that on the other side of the epithelial cells a reversible reaction takes place (dephosphorylation) in which the hexose phosphate is broken down, free glucose enters the blood stream and the phosphoric acid is retained in the cells for further phosphorylation. It is interesting to note that the same mechanism also takes place in the reabsorption of glucose by the renal tubules.

Thus from the above it can be concluded that in addition to the physical forces the following factors are necessary for rapid absorption of sugars:

je. Complete digestion into monosaccharides.

ii. Presence of phosphoric acid and phosphokinase enzyme in the epithelial cells.

iii. Adrenal cortex and insulin which probably control the process of phosphorylation.

iv. Anterior pituitary whose exact role is not known, but which may act indirectly through adrenal cortex.

v. Sodium salts also exert some effects. Because in adrenalectomised animals the rate of absorption of glucose can be restored to normal by giving sodium salts.

vi. Vitamins Thiamine, pantothenic acid and pyridoxine may help in the process of absorption.

vii. Blood glucose level has got no effect on absorption of glucose.

Pathway of Absorption:

Carbohydrates are almost completely absorbed through the portal system, because portal blood always shows a higher concentration of sugar during absorption. An inconspicuous amount may pass through the lymphatics.

Site of Absorption:

Glucose is maximally absorbed in jejunum.

Essay # 6. Role of Vitamins on Carbohydrate:

1. Thiamine (Vitamin B1):

Thiamine acts as a coenzyme of the carboxylase which helps in oxidative decarboxylation of pyruvic acid. It has a potential role in the oxidation of sugar in tissues including brain. In its absence, pyruvic and lactic acids fail to be metabolised with a result of accumulation of these substances in blood and tissues. This metabolic disorders produced by this vitamin deficiency, results beriberi. In the tissues thiamine exists as thiamine pyrophosphate ester and helps in decarboxylation of α-ketonic acid as a coenzyme.

Since riboflavin is related with tissue oxidation, so it takes part in carbohydrate metabolism. In the tissues this vitamin exists as FMN and FAD. These two coenzymes in combination with apoenzyme play a great role in a number of enzyme systems. Deficiency of this vitamin results disorder of intermediary metabolism leading to condition known as cheilosis.

3. Nicotinic Acid (Niacin):

It remains as a prosthetic group of at least two enzyme systems- NAD and NADP, and takes part in tissue oxidation. Niacin helps in the formation of fats from carbohydrates. The deficiency of this vitamin results disorder of intermediary metabolism leading to condition known as pallegra.

4. Pantothenic Acid (Vitamin B3):

Since pantothenic acid is a component of coenzyme A, so it takes part in carbohydrate metabolism. The condi­tion of alopecia and certain gastro-intestinal disorders are produced by the deficiency of this vitamin.

5. Cyanocobalamin (Vitamin B12):

This vitamin acts as a cofactor (cobamide) for the enzyme methyl malonyl CoA isomerise which is concerned for the conversion of methyl malonyl CoA to succinyl CoA or succinyl CoA to methyl malonyl CoA. Thus this vitamin is essential in the biochemical conversion of carbohydrate to fat or fat to carbohydrate. After administration of B12 hyperglycaemia may be corrected.

6. Ascorbic Acid (Vitamin C):

Ascorbic acid takes part in the tissue oxidation probably by acting as hydrogen-carrier. Deficiency of this vitamin results disorders of metabolism leading to condition known as scurvy (scorbusis).

Essay # 7. Metabolism of Carbohydrate:

Although the products of carbohydrate digestion, absorbed into the blood, are mainly hexose monosaccharides, i.e., glucose, fructose, galactose as well as partly pentose sugars but animal cells utilize mostly glucose so monosaccharides are converted into glucose by the cells mainly for their oxidation and partly for their storage as glycogen (through UDPG cycle).

As fructose and galactose are utilized to a lesser extent in the body so they are reconverted from glucose as evident from the following:

je. Large quantities of galactose are found in the brain tissue.

ii. The brain probably uses carbohydrates as galactose only.

iii. During the normal process of glucose utilization, fructose diphosphate is formed as an intermediary step.

iv. When liver function is deficient, fructose and galactose fail to be converted into glucose and are turned out into the blood stream as such. Due to their low renal threshold they are excreted in the urine. The fructose and galactose tolerance tests of liver function depend upon this principle.

Since carbohydrate is utilized by the cells of all animals including man mainly as glucose so carbohydrate metabolism is meant essentially as metabolism of glucose and other substances, convertible to glucose or vice versa.

Pentose sugars, viz., xylose, arabinose and ribose present in the diet may be absorbed but their fate is not known whereas α-ribulose and α-2-deoxyribose after absorption are utilized in the body for the synthesis of nucleoproteins.

Normally glucose metabolism not only supplies major amount of energy for the body but also- (1) other forms of monosaccharides (viz., fructose, galactose, α-ribulose and α-2-deoxyribose, etc.), disaccharides (lac­tose) and polysaccharides (glycogen) (2) reserve depot fats, (3) tissue glycolipids, mucopolysaccharides, and (4) amino acids are formed from glucose and reversely protein and lipids are metabolized through glucose pathway.

Thus it appears likely that glucose metabolism holds a central key position in carbohydrate metabolism which is closely associated with the metabolism of protein and fat.

The metabolism of carbohydrate, i.e., mainly of glucose, in the mammalian organism is discussed under the following points (fate and functions):

je. Storage (by the Process of Glycogenesis):

When glucose is not immediately required by the tissues, it remains stored. The chief form of storage is glycogen. Total about 500-700 gm of glucose may remain stored in this form. The main storehouses are liver and muscles in which glycogen is almost equally distributed. Some glucose may remain stored as such temporarily in the skin and subcutaneous tissue.

ii. Sources of Energy (By the Process of Glycolysis and Oxidation of Pyruvic Acid through TCA Cycle):

Carbohydrates are oxidized in the tissues and supply energy. One gram yields 4 C of energy. The major part of daily energy requirement under normal conditions is derived from carbohydrate oxidation. It is the most readily available source of energy and its combustion involves the least oxygen requirement.

iii. Maintenance of Blood Sugar (Homeostasis):

Glucose remains in blood and its level is always kept within a narrow range. Normal blood sugar varies from 80-120 mgm per 100 ml whenever it tends to fall, glucose is mobilized from glycogen and blood sugar is maintained.

iv. Synthesis of Hexose Phosphate:

This is an intermediary step formed during oxidation of glucose, absorption of glucose from intestine and reabsorption from kidney tubules. It is a very important form in which hexose exists in the body. It is present in large quantities in the muscles, intestines, liver, etc.

v. Synthesis of Lactose:

In the lactating mother lactose is synthesized from blood glucose. The mammary glands convert glucose into galactose and then unite the latter with another molecule of glucose to form lactose.

vi. Synthesis of Glycoproteins.

vii. Synthesis of Complex Fats Containing Sugar:

For instance, cerebrosides are synthesized by the nerve cells from galactose and fats. Galactose is locally synthesized from blood glucose.

viii. Synthesis of Fat (Lipogenesis):

It is an established fact that the body can convert carbohydrate into fats.

ix. Synthesis of Proteins:

Simple amino acids may be formed by uniting ammonia with pyruvic acid, etc., which may easily be derived from carbohydrates.

Excretion of Glucose:

Glucose is not excreted from the body in normal health and Fehling’s test is negative. It is a high threshold substance (170 mgm per 100 ml of blood). In metabolic disorders (e.g., diabetes mellitus), glucose appears in the urine and Fehling’s Test is positive. When blood sugar level gives higher value than renal threshold value, the glucose appears in the urine, the condition is known as glycosuria.

In lactating mother, lactose may be found in the mother’s urine. Pentose is found in a condition known as pentosuria. Glucose may be found in urine in higher quantities in some pathological conditions.


Biology Essay on Carbohydrates | Organic Molecules | La biologie

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Essay # 1. Introduction to Carbohydrates:

Chemically, carbohydrates are organic molecules in which carbon, hydrogen, and oxy­gen bond together in the ratio CX (H2O)oui, where x and y are whole numbers that differ de­pending on the specific carbohydrate. They are reduced compounds having large quantities of hydroxyl groups. The presence of the hydroxyl groups allows carbohydrates to interact with the aqueous environment and to participate in hydrogen bond formation, both within and between chains.

The simplest carbohydrates also contain either an aldehyde moiety (termed polyhydroxyaldehydes) or a ketone moiety (polyhydroxyketones). Derivatives of the carbohydrates can contain nitrogen/s, phosphates and sulfur compounds. Carbohydrates can also combine with lipid to form glycolipids or with protein to form glycoproteins.

The aldehyde and ketone moieties of the carbohydrates with five and six carbons will spontaneously react with alcohol groups present in neighboring carbons to produce in­tramolecular hemiacetals or hemiketals, respectively. This results in the formation of five- or six-membered rings.

As the five-membered ring structure resembles the organic molecule furan, the derivatives with this structure are termed as furanoses. Those with six-membered rings, resemble the organic molecule pyran are termed pyranoses and are depicted by either Fischer or Haworth style diagrams. The numbering of the carbons in carbohydrates proceeds from the carbonyl carbon, for aldoses, or the carbon nearest the carbonyl, for ketoses.

The rings can open and re-close, allowing rotation to occur about the carbon bearing the reactive carbonyl, yielding two distinct configurations (α and β) of the hemiacetals and hemiketals. The carbon about which this rotation occurs is the anomeric carbon and these two forms are termed anomers. Carbohydrates can change spontaneously between α and β configurations- a process known as mutarotation. In the Fischer projection, α configuration places the hydroxyl attached to the anomeric carbon to the right, towards the ring, while in the Haworth projection, α configuration places the hydroxyl downward.

Carbohydrates can exist in either of two conformations, as determined by the orientation of the hydroxyl group about the asymmetric carbon farthest from the carbonyl. With a few exceptions, those carbohydrates that are of physiological significance exist in the D- conformation. Carbohydrates are the main energy source for the human body. Animals (including humans) break down carbohydrates during the process of metabolism to release energy.

For example, the chemical metabolism of the sugar (glucose) is shown below:

Carbohydrates are manufactured by plants during the process of photosynthesis. Plants har­vest energy from sunlight and stores in carbohydrate moieties.

All carbohydrates can be classified as monosaccharides, oligosaccharides or polysaccha­rides. Two to ten monosaccharide units, linked by glycosidic bonds, make up an oligosac­charide. Polysaccharides are much larger and contain hundreds of monosaccharide units.

Essay # 2. Classification of Carbohydrates:

Monosaccharides are simple sugars, having 3 to 7 carbon atoms. They can be bonded together to form polysaccharides. Cells also use simple sugars to store energy and construct other kinds of organic molecules. The names of most sugars end with the letters ‘ose’. Glucose and other kinds of sugars (fructose, and galactose) may be linear molecules (C6H12O6) but in aqueous solution they take ring form.

There are two isomers of the ring form of glucose. They differ in the location of the OH group on the number 1 carbon atom. The number 1 carbon atom of the linear form of glu­cose is attached to the oxygen on the number 5 carbon atom.

Disaccharides are composed of 2 monosaccharides joined together by a condensation reaction.

There are three common disaccharides:

je. Maltose (or malt sugar) consists of glucose monomers. Amylase enzyme digests starch molecules to produce maltose.

ii. Sucrose (or cane sugar) composed of glucose and fructose. Plants synthesize sucrose to transport to non-photosynthetic parts of the plant, because it is less reactive than glucose.

iii. Lactose (or milk sugar) is made up of galactose and glucose. It is found only in mam­malian milk.

(c) Polysaccharides:

Monosaccharides may be bonded together to form long chain compounds called polysaccha­rides. The monomeric building blocks used to generate polysaccharides can be varied in all cases, however, the predominant monosaccharide found in polysaccharides is D-glucose. Polysaccharides that are composed of a single monosaccharide building block are termed as homopolysaccharides, while polysaccharides composed of more than one type of monosac­charide, they are termed as heteropolysaccharides.

For examples, starch and glycogen are composed of glucose monomers bonded together, producing long chains. They serve the function as stored food, starch in plants and glycogen in animal, in the liver and muscles. Glycogen is poly (1-4) glucose with 9% (1-6) branches (Fig. 3.5).

Starch is a long (100s) polymer of glucose molecules, where all the sugars are oriented in the same direction. Unbranched starch is called amylose, while branched starch is known as amylopectin. Amylose is simply poly-(1-4) glucose units in a straight chain. In fact the chain is floppy, and it tends to coil up into a helix. Amylopectin is poly (1-4) glucose with about 4% (1-6) branches. This gives it a more open molecular structure than amylose.

As it has more ends, it can be broken more quickly than amylose by amylase enzymes. Amy­lopectin is a form of starch that is very similar to glycogen except for a much lower degree of branching (about every 20-30 residues). Another example of polysaccharide is cellulose. Cellulose is a long (100’s) polymer of glucose molecules. However, the orientation of the sugars is little different. In Cellulose, every other sugar molecule is “upside-down”. Glyco­gen is different from both, starch and cellulose in that the glucose chain is branched or “forked” (Fig. 3.6).


Résumé de la section

Living things are carbon-based because carbon plays such a prominent role in the chemistry of living things. The four covalent bonding positions of the carbon atom can give rise to a wide diversity of compounds with many functions, accounting for the importance of carbon in living things. Carbohydrates are a group of macromolecules that are a vital energy source for the cell, provide structural support to many organisms, and can be found on the surface of the cell as receptors or for cell recognition. Carbohydrates are classified as monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides, depending on the number of monomers in the molecule.

Les lipides sont une classe de macromolécules de nature non polaire et hydrophobe. Les principaux types comprennent les graisses et les huiles, les cires, les phospholipides et les stéroïdes. Fats and oils are a stored form of energy and can include triglycerides. Fats and oils are usually made up of fatty acids and glycerol.

Proteins are a class of macromolecules that can perform a diverse range of functions for the cell. They help in metabolism by providing structural support and by acting as enzymes, carriers or as hormones. The building blocks of proteins are amino acids. Proteins are organized at four levels: primary, secondary, tertiary, and quaternary. Protein shape and function are intricately linked any change in shape caused by changes in temperature, pH, or chemical exposure may lead to protein denaturation and a loss of function.

Nucleic acids are molecules made up of repeating units of nucleotides that direct cellular activities such as cell division and protein synthesis. Chaque nucléotide est composé d'un sucre pentose, d'une base azotée et d'un groupe phosphate. Il existe deux types d'acides nucléiques : l'ADN et l'ARN.