Module 7: Les les glucides simples (les oses et leurs dérivés) Flashcards
Nommez les 8 fonctions biologiques des sucres
- Production d’énergie
- Précurseurs métaboliques
- Composants des nucléotides/acides aminés
- Réserve d’énergie
- Rôle structural
- Reconnaissance cellulaire
- Signalisation
- Réponse immunitaire
Donnez un exemple de monosaccharide pouvant produire rapidement de l’énergie
Glucose
Donnez un exemple de 2 synthèses où nous pouvons utiliser des sucres comme précurseurs métaboliques
- Synthèse des lipides
- Synthèse des acides aminés
Donnez 2 exemples de sucres composant des nucléotides/acides nucléiques
- Ribose dans ARN
- Désoxyribode dans ADN
Donnez un exemple de sucre se trouvant dans la paroi des cellules végétales
La cellulose
Donnez un exemple de sucres pouvant faire de la reconnaissance cellulaire, de la signalisation ou de la réponse immunitaire
Les glucides complexes (ou glucides glycoconjugués)
Comment sont obtenus les dérivés des oses?
obtenus par l’ajout ou la modification des groupements fonctionnels d’un monosaccharide
Qu’est ce qui est l’unité de base constituant les glucides complexes?
Les oses simple ou monosaccharides
D’où provient l’appellation “hydrates de carbone” des oses simples ?
vient du fait que les monosaccharides (uniquement) correspondent à la formule (CH2O)n où n ≥ 3
Combien de carbones contiennent GÉNÉRALEMENT les oses simple?
De 3 à 7 atomes de carbones. Certains en possèdent plus de 9
Combien de carbones ont les monosaccharides les plus répandus dans le vivant?
5 ou 6 atomes de carbone
Vrai ou faux: les oses et leurs dérivés ne peuvent pas être présents sous forme polymérisée dans les macromolécules importantes
FAUX
ils sont présents sous forme polymérisée dans de nombreuses macromolécules importantes comme les polysaccharides, acides nucléiques, glycoprotéines et certains lipides complexes
Nommez 4 sortes de macromolécules importantes
- polysaccharides
- acides nucléiques
- glycoprotéines
- lipides complexes
Vrai ou faux: les oses simples sont peu solubles?
FAUX, ils sont très solubles puisqu’ils portent un grand nombre de groupements polaires
Les monosaccharides sont des _____ ou des _____ ______.
aldéhydes
cétones polyhydroxylés
Vrai ou faux: les oses simples ont une saveur sucrée
Vrai
Vrai ou faux: les oses simples sont tous des molécules chirales ?
Faux, il y a une exception. La dihydroxyacétone n’a pas de carbone chiral
Est ce que les oses simples ont une activité optique?
Oui, tous les oses simples ont une activité optique sauf la dihydroxyacétone
Sous combien de formes d’énantiomères existent les oses simples?
2 formes: configuration D et configuration L
SAUF dihydroxyacétone
La dihydroxyacétone est un ose simple différent de tous les autres. Dites ses différences
- elle n’a pas de carbone chiral
- elle n’a pas de pouvoir optique
- elle ne se retrouve pas sous 2 formes d’énantiomères
Vrai ou faux: les oses simples sont presque toujours de la série L dans la nature?
faux, ils sont presque toujours de la série D dans la nature
Quelles sont les 3 exceptions majeures d’oses ne se retrouvant pas sous la forme de série D dans la nature?
L-frucose, L-rhamnose et L-arabinose
De quel mot provient l’origine du D de la série D?
Dextrogyne
De quel mot provient l’origine du L de la série L?
Lévogyre
Avant, à quoi servaient les confirgurations D et L?
a préciser les propriétés optiques des énantiomères
Aujourd’hui, qu’utilisons-nous pour indiquer le pouvoir rotatoire des énantiomères?
Le signe (+) et (-)
Quel est l’autre nom donné à la configuration D et L?
Aussi nommée configuration absolue
Si l’ose fait partie de la série D, où retrouve-t-on son groupement -OH dans la projection de Fisher? (un seul carbone chiral)
à droite
Si l’ose fait partie de la série L, où retrouve-t-on son groupement -OH? (un seul carbone chiral)
à gauche
Quelles sont les 2 classes que peuvent prendre les oses simples?
- cétose
- aldose
Qu’est ce qu’un aldose?
ose simple se composant d’un groupement carbonyle formant un aldéhyde
Qu’est ce qu’un cétose?
ose simple se composant d’un groupement carbonyle formant une cétone
Nommez le plus petit aldose
glycéraldéhyde (aldotriose)
Nommez le plus petit cétose
dihydroxyacétone (cétotriose)
Quel est le seul monosaccharide ayant la configuration L dans la nature ?
L-arabinose
Vrai ou faux: le L-frucose et le L-rhamnose sont aussi retrouvés dans la configuration L, mais ce sont des dérivés d’oses
vrai
Nommez les 5 catégories possibles de dérivés d’oses
- esters phosphoriques
- oses acides
- alditols
- désoxyoses
- osamines
Comment est obtenu un dérivé d’oses ester phosphorique?
obtenu suite à la réaction d’un ose avec de l’acide phosphorique ou de l’ATP
Par quoi est catalysée la réaction d’un ose avec de l’acide phosphorique ou de l’ATP?
Par une kinase ( enzyme appartenant à la famille des transférases)
Qu’utilisent les kinases comme donneur de groupement phosphoryle?
De l’ATP
Comment est transféré le groupement phosphoryle sur le monosaccharide?
Via la formation d’un lien ester phosphorique
à quoi sert la formation d’un lien ester phosphorique dans la réaction menant à un dérivé d’ose ester phosphorique?
Au transfert du groupement phosphoryle sur le monosaccharide
Vrai ou faux, la réaction menant à un dérivé d’ose ester phosphorique peut se faire sur n’importe lequel des groupements hydroxyles de l’ose?
vrai
vrai ou faux, il ne peut pas avoir d’esters phosphoriques d’oses portant plus d’un groupement phosphate?
faux
Quel est l’ester phosphorique d’oses portant plus d’un groupement phosphate?
fructose-1,6-bisphosphate
Quel est le rôle des esters phosphoriques d’oses dans le métabolisme?
la majorité des intermédiaires métaboliques de la glycolyse sont phosphorylés. (la production d’énergie sous forme d’ATP à partir du glucose passe par la glycolyse)
Vrai ou faux, les esters phosphoriques d’oses sont peu importants dans le métabolisme?
Faux, ils sont TRÈS importants
La majorité des intermédiaires métaboliques de la glycolyses sont?
Phosphorylés
La production d’énergie sous forme d’ATP à partir du glucose passe par quelle voie métabolique?
Par la glycolyse
Comment se nomme la cyclisation des aldoses ? Celles de cétoses?
Hémiacétalisation pour les aldoses et hémicétalisations pour les cétoses
Expliquez le phénomène de la mutarotation
Processus spontané et dynamique explique pourquoi l’activité optique d’une solution pure d’un
isomère a ou ß change avec le temps pour atteindre une valeur fixe. À ce point, la proportion de
chaque forme est stable et l’équilibre thermodynamique est atteint
Comment sont obtenus les oses acides?
Par l’oxydation d’oses simples.
Quelles sont les trois catégories principales d’oses acides?
Acides aldoniques
Acides uroniques
Acides aldariques
Comment sont obtenus les acides aldoniques?
Obtenu suite à l’oxydation du groupement aldéhyde d’un aldose, ce qui mène à la formation d’un groupement carboxyle en C1. Cela ne s’applique qu’aux aldoses.
Comment sont obtenus les acides uroniques?
L’oxydation du groupement hydroxyle porté par le dernier carbone d’un ose. Ce groupement hydroxyle est appelé alcool primaire.
Nommez certaines fonctions qu’ont les acides uroniques
Plusieurs déchets organiques chez l’humain sont excrétés dans l’urine sous forme de conjugués avec un acide uronique. Ex. GAG
Comment sont obtenus les acides aldariques?
Sont formés par l’oxydation à la fois du groupement aldéhyde et de l’alcool primaire d’un aldose. Les groupes fonctionnels aux deux extrémités de la chaîne sont donc oxydés.
Comment sont obtenus les lactones?
Lorsque le groupement carboxyle d’un ose acide participe à la formation d’un ester intramoléculaire lors de la cyclisation, on parle alors d’une lactone.
Nommez un type de lactone important
Vitamine C (acide ascorbique)
Comment sont obtenus les alditols?
La réduction du groupement carbonyle d’un aldose ou d’un cétose conduit à la formation d’un alditol. Les alditols sont des polyalcools, c’est-à-dire des molécules ne contenant que des groupements hydroxyle, des atomes de carbone et des atomes d’hydrogène
Nommez 4 types d’alditol qui ont une importance biologique
Glycérol
Xylitol (dérivé du D-xylose)
Sorbitol (dérivé du D-glucose)
Mannitol (dérivé du D-mannose)
Comment sont obtenus les désoxyoses?
Un groupement hydroxyle est remplacé par un simple
atome d’hydrogène. N’importe quel groupement hydroxyle d’un ose peut être réduit
Qui suis-je?
Désoxyoses qui entre dans la composition de polysaccharides comme la pectine, qui est présente dans les fruits et qui est utilisée entre autres pour faire des gelées en cuisine.
L-rhamnose
Comment sont obtenus les osamines? Où a lieu la substitution ?
Oses dans lesquels un groupement hydroxyle a été remplacé par un groupement amine. Généralement, la substitution a lieu sur le carbone 2.
Nommez 3 groupes de dérivés d’osamines
N-acétylhexosamines,
Acide N-acétylmuramique
Acides sialiques
De quoi sont dérivés les osamines les plus connus?
Du glucose et du galactose
Les osamines et leurs dérivés sont les constituants de nombreux _____ ?
osides biologiquement importants
Les osamines et leurs dérivés peuvent être modifiés. En quoi sont-ils fréquemment modifiés?
acétylènes
De quoi est dérivé le N-acétylhexosamine? Comment est son groupement amine ?
c’est un osamine dérivé d’un hexose. Son groupement amine est acétylé
Le N-acétylhexosamine composent plusieurs osides. Nommez-en 2
- chitine
- glycosaminoglycanes (GAGs)
Où retrouvons nous le N-acétylhexosamine (indice: corps humain)
dans les sucres déterminant le groupe sanguin
De quoi est dérivé l’acide N-acétylmuramique? Qu’avons nous ajouté de plus et comment l’avons nous ajouté?
Dérivé de la N-acétylglucosamine auquel a été ajouté un acide à 3 carbones (donc acide lactique) via la formation d’un lien éther
Où retrouvons nous l’acide N-acétylglucosamine?
Il compose le peptidoglycane composant la paroi cellulaire des bactéries
À quoi est apparenté le groupe d’oses nommé acides sialiques?
à l’acide N-acétylneuraminique
Comment est formé l’acide sialique?
par la réaction entre un N-acétylhexosamine et l’acide pyruvique
Les acides sialiques sont les constituants de quoi? (2 choses)
des glycoprotéines et des glycolipides
Quelle est la formule pour déterminer le nombre de stéréoisomères d’un ose d’après sa structure?
2^n où n représente le nombre de carbones chiraux
Quelle est la particularité d’une cétose (différence avec l’aldose)?
la cétose a toujours un carbone chiral de moins qu’un aldose ayant la même formule moléculaire
Quelles sont les 2 grandes classes d’oses?
aldoses et cétoses
Pourquoi dit-on que les aldoses et les cétoses sont des isomères de structures?
Ils ont la même formule moléculaire, mais le groupement carbonyle n’est pas à la même position donc l’enchaînement des atomes est différent
Quels sont les 2 types de stéréoisomères?
énantiomères et diastéréoisomères
Vrai ou faux: les stéréoisomères et les diastéréoisomères ont la même formule moléculaire et le même enchaînement d’atomes?
Vrai
Par quoi se diffèrent les stéréoisomères?
par la disposition spatiale des substituants sur 1 ou plusieurs de leurs carbones chiraux
Que forment les énantiomères ?
des images miroirs l’un de l’autre
Qu’utilisons-nous pour différencier les énantiomères D de L?
la projection de Fisher
Dans le cas où il y a qu’un seul carbone chiral et que le groupement -OH se trouve à droite sur la projection de fisher, quel est le type d’énantiomère présent?
D
Dans le cas où il y a qu’un seul carbone chiral et que le groupement -OH se trouve à gauche sur la projection de fisher, quel est le type d’énantiomère présent?
L
Dans le cas où il y a plusieurs carbone chiraux sur la projection de fisher, comment trouvons nous le type de l’énatiomère? (D ou L)
on va utiliser le carbone chiral ayant le numéro le plus élevé
1- Qu’est ce que les diastéréoisomères?
2- Qu’est ce qui les différencient?
1- Ils ne sont pas les images miroirs l’un de l’autre
2- les dispositions spatiales sont différentes sur les carbones chiraux
Qu’est ce que les diastéréoisomères de type “épimères”?
ce sont des diastéréoisomère qui ne diffèrent que par la configuration d’un seul carbone asymétrique
Qu’est ce que l’anomérie?
c’est une forme d’épimérie spécifique aux oses cycliques
Choix: aldose ou cétose
mes anomères sont épimères en C1
aldoses
Choix: aldose ou cétose
mes anomères sont épimères en C2
cétoses
par quoi diffèrent les anomères?
par la configuration du carbone anomérique
Comment se forme un carbone anomérique?
lors de la cyclisation des oses, le carbone du groupement carbonyle réagit avec l’un des groupements hydroxyle, entraînant la conversion du carbonyle en hydroxyle. il devient chiral
Par quoi sont représentés les oses cycliques et à quoi ressemblent-ils?
ils sont représentés comme des pentagones ou des hexagones parfaits par les projections de Haworth
Les angles dans les oses cycliques peuvent-ils varier sans qu’il y ait de bris de liens covalents?
oui, il peut avoir modification de la conformation sans changer la configuration
Quelles conformations outre l’hexagone qui peuvent avoir les oses formant des anneaux à 6 atomes de carbones?
confromation chaise ou bateau
quelles conformations peuvent avoir les oses formant des anneaux à 5 atomes de carbones?
conformation enveloppe ou twist
Qu’est ce que des conformères?
ce sont des isomères qui diffèrent seulement par leurs conformations
quelles sont les 2 réactions chimiques conduisant à la cyclisation des oses?
- hémiacétalisation
- hémicétalisation
qu’est ce qu’une hémiacétalisation?
lorsqu’un aldéhyde réagit avec un alcool (hydroxyle), il y a formation d’un hémiacétal
Qu’est ce qu’une hémicétalisation?
Lorsqu’une cétone réagit avec un alcool (hydroxyle), cela donne un hémicétal
Vrai ou faux: s’il y a hémiacétalisation, il ne peut pas aussi avoir hémicétalisation dans la même molécule?
faux, les 2 réactions peuvent se produire au sein d’une même molécule. C’est ce qui se produit lors de la cyclisation d’un ose
L’hémiacétalisation et l’hémicétalisation sont-elles réversibles?
ce sont des réactions réversibles, mais fortement favorisées en milieux aqueux
Qu’est ce qu’une pyranose?
un ose avec un cycle de 6 atomes de carbones
Sous quelles conformations existent principalement les pyranoses ?
chaise et bateau
Sous quelles conformations existent principalement les furanoses ?
enveloppe ou twist
Qu’est ce qu’une furanose?
un ose avec un cycle de 5 atomes de carbones
Qu’est ce qu’un pont oxydique? Quand est-il formé?
Lors de la cyclisation, il y a formation de liaisons carbone-oxygène-carbone que l’on nomme pont oxydique
Comment obtenons-nous une furanose?
Un pont oxydique doit se former entre le carbone 2 et le carbone 5 d’une cétose
Comment obtenons-nous une pyranose?
Un pont oxydique doit se former entre le carbone 2 et le carbone 6 d’une cétose
Sous quelles formes d’isomères de configuration retrouvons-nous le D-frutofuranose et le D-frutopyranose?
sous la forme d’anomères a (alpha) et ß
Quelles sont les 4 étapes de la cyclisation d’un aldose?
1- le carbone du carbonyle (C1) réagit avec l’un des groupements hydroxyles
2- L’oxygène du groupement hydroxyle qui réagit avec le carbone du carbonyle devient une partie intégrante du cycle
3- L’oxygène du carbonyle est converti en hydroxyle
4- il y a formation d’un pont oxydique
Nommez les 4 étapes de conversion de la projection haworth en fischer
1- identifier la nature de l’ose (nombre de carbones, type de cycle et position du carbone anomérique)
2- Déterminer si l’ose est de la série D ou L
3- Déterminer la forme anomérique de l’ose
4- Déterminer les configurations des autres carbones chiraux
Comment déterminer si l’ose est de la série D ou L lorsqu’il est cyclique?
Lorsque gros substituant est CH2OH:
Si le gros substituant est en haut= série D
si le gros substituant est en bas= série L
Gros substituant : OH
Si le gros substituant est en haut= série L
si le gros substituant est en bas= série D
Comment déterminer la forme anomérique de l’ose cyclique en projection Haworth?
on compare la position de l’hydroxyle lié au carbone anomérique avec celle du gros substituant déterminant la série de l’ose:
si à l’opposé= a
si du même côté= ß
Comment déterminer les configurations des autres carbones chiraux dans un ose cyclique en projection Haworth?
Si les groupements -OH sont en bas, ils seront à droite dans la projection de fischer. Si les groupements -OH sont en haut, ils seront à gauche
Qu’est ce que la mutarotation?
c’est l’interconversion entre les formes a et ß ainsi qu’entre les formes pyranose et furanose en passant par la forme linéaire
Le phénomène de la mutarotation explique quoi?
Explique pourquoi l’activité optique d’une solution pure d’un isomère a ou ß change avec le temps pour atteindre une valeur fie (à la valeur fixe, la proportion de chaque forme est stable et l’équilibre thermodynamique est atteint)
Donnez 2 caractéristiques du processus de la mutarotation
- processus spontané
- processus dynamique
Quelle est la classe de biomolécules la plus abondante dans la biosphère ?
Glucides
La _____ représente 50% de la matière organique sur la Terre
cellulose
Par quoi est remplacé l’hydroxyle des esters phosphoriques ?
par un ester phosphorique
Par quoi est remplacé l’hydroxyle des oses acides?
hydroxyle ou aldéhyde remplacé par un carboxyle
Par quoi est remplacé le carbonyle des alditols ?
par un hydroxyle
Par quoi est remplacé l’hydroxyle des désoxyoses ?
par un hydrogène
Par quoi est remplacé l’hydroxyle des osamines ?
par une amine
