Les
sucres (glucides)polysaccharides (السكريات العديــــدة)
existent dans la natures sous forme de polymères et concernent entre autres, l'amidon (chez les plantes) et le glycogène (chez les animaux), en plus de la cellulose, la chitine et l'inuline
Les polysaccharides ou sucres complexes sont constitués de l'union d'un grand nombre d'oses (sucres simples). Ils peuvent être subdivisés en deux groupes:
- Homopolysaccharides (holosides) donnant uniquement des oses après hydrolyse
- Hétéropolysaccharides (hétérosides) donnant des oses et d'autres molécules (protéines, lipides) après hydrolyse
Les liaions glycosidiques de types alpha 1-4 et alpha 1-6 jouent un rôle important dans l'édification des polysaccharides. Elles permettent la mise en place de liaisons intrachaînes et
interchaînes.
تتكون السكريات المعقدة العديدة أو المركبة من اتحاد عدد كبير من السكريات البسيطة (الأحادية). بناء على تركيبها، تقسم السكريات العديدة
إلى قسمين:
-
السكريات العديدة المتجانسة (Holosides, Homopolysaccharides) التي تعطي سكريات أحادية بسيطة بعد الحلمأة.
- السكريات العديدة غير المتجانسة (Hétérosides, Hétéropolysaccharides) التي تنتج سكريات أحادية مع جزيئات غير سكرية (بروتينات، دهنيات، ..) بعد الحلمأة.
تلعب الروابط من نوعي alpha 1-4 و alpha 1-6 دورا هاما في تشكلة السكريات المعقدة العديدة،
إذ تعملان على ترابط السكر الأحادي (الجلوكوز، مثلا) برابطة داخل السلسلة (Liaison intrachaîne)
ورابطة بين السلاسل (Liaison interchaîne) ، بالتتالي.
Quelles sont les classes des glucides en se basant sur leurs fonctions?
En
se basant sur leur fonction, les glucides peuvent être subdivisés en 3 classes:
1/ Polysaccharides de réserve. Ils se trouvent sous forme de granules dans le cytoplasme cellulaire. Les meilleurs exemples sont l'amidon chez les plantes et le glycogène chez les animaux.
2/ Polysaccharides de structure. Ils sont des constituants de la paroi cellulaire. C'est le cas de la cellulose.
3/ Mucopolysaccharides. L'acide hyaluronique constitue un exemple. Il est un constituant des glycoaminoglycanes (GAGs)
1. Polyosides de réserve
Parmi les nombreux sucres de réserve (Reserve carbohydrates, سكريات خازنة) d'origines végétalee et animalee, on cite respectivement l'amidon (starch, نشا) et le glycogène (Glycogen, جليكوجين), en plus de l'Inuline et des déxtranes.
Amidon (النشا)
Comme premier exemple d'homopolysaccharides d'origine végétale, nous mentionnons l'amidon (نشا) qui est présent dans plusieurs plantes telles que le maïs, le riz et les pommes de terre et les racines des plantes. (Structure 3D de l'amidon).
L'amidon est constitué de deux composantes; l'amylose l'amylopectine dont les pourcentages varient selon la source. Ainsi, l'amidon de la pomme de terre est constitué de 80% d'amylopectine et 20% d'amylose. Par contre, le haricot, les lentilles et la fève contiennent 34-67% d'amylopectine. Les aliments à amidon riches en amylopectine ont un index glycémique élevé.
L'amidon est composé de la répétition d'une même unité, avec deux types de liaisons
1/ Amylose. Se trouvant à l'intérieur de la cellule, il est constitué d'unités D-glucose qui forment une chaîne linéaire avec un poids moléculaire entre 10000 et 1 million daltons (600-1000 molécules de glucose). Les unités de glucose sont liées par des liaisons glycosidiques de type alpha 1-4 . L'amylose constitue la partie interne des grains d'amidon (20 pour cent de la composition). L'amylose se dissout facilement dans l'eau et se décompose par l'enzyme alpha amylase en glucose et maltose.
2/ Amylopectine ou isoamylose. C'est une molécule ramifiée avec de longues branches toutes les 24 à 30 unités glucose par l'intermédiaire des liaisons α (1-6).
La chaîne linéaire contient 24 à 30 unités de glucose. Mille à cent mille unités de glucose dont le poids moléculaire est compris entre un million et cent millions de deltons. Contrairement à l'amylose, l'amylopectine est insoluble dans l'eau.
Enzymes d'hydrolyse de l'amidon إنزيمات حلمأة النشا
Les enzymes d'hydrolyse d'amidon varient en fonction de la liaison glycosidique coupée et les produits obtenus. Le schéma suivant montre les sites d'activité des enzymes les plus importantes de l'hydrolyse de l'amidon. Télécharger Enzymes d'hydrolyses des disaccharides et polysaccharides
- Alpha-amylase. Cette enzyme coupe la liaison alpha 1-4 dans l'amidon pour donner des oligosides plus du maltose. L'alpha amylase appartient aux enzyme liquéfiantes.
- β-amylase. Cest une enzyme qui produit le β-maltose. Elle est inactivée par les liaisons alpha 1-6 de l'amidon (branchement).
- Alpha 1-6 glucosidase. Cette enzyme coupe les liaisons alpha 1-6 de l'amidon, c'est-à-dire les liaisons des ramifications (ou branchements). C'est pour cela, cette enzyme a été appelée enzyme d'élimination des branchements ou 'Enzyme débrachante'.
- Amyloglucosidase, glucoamylase, γ-amylase, amylase acide. Cette enzyme coupe les liaisons alpha 1-4 du côté opposé de l'extrémité réductrice de l'amidon et produit du glucose, molécule par molécule.
La vitesse d'hydrolyse de l'amidon est liée à sa teneur en amylose et en amylopectine. Du fait de la difficulté d'accès des enzymes à l'amylose à structure spiralée, l'amidon à fort pourcentage d'amylose reste faiblement hydrolysé par rapport à l'amidon riche en amylopectine. De ce fait, les aliments à pourcentage élevé en amylopectines ont un indice glycémique élevé.
Hydrolyse acide et à chaud de l'amidon (vidéo):
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الكليكوجين- Glycogène
Comme exemple des Homopolysaccharides (holosides) d'origine animale, nous citons le glycogène, qui se trouve dans le foie (sous forme de granules dans le cytoplasme) et les muscles. Le D-glucose est l'élément de base du glycogène. Chaque unité glucose est reliée à la suivante par une liaison alpha 1-4, tandis que les ramifications sont constituées de liaisons alpha 1-6. Le glycogène a une structure similaire à l'amylopectine dans l'amidon, mais il est plus ramifié (la ramification se produit entre 8 et 12 unités de glucose) avec des ramifications plus courtes. Par conséquent, le glycogène apparaît plus agrégé et bourgeonné que l'amylopectine dans l'amidon. Le glycogène sert de réserve d'énergie chez les animaux et les champignons. Par l'action de l'hormone glucagon, le glycogène se transforme en glucose en cas de diminution de ce dernier dans le sang.
الإنولين
- Inuline
L’inuline est un polysaccharide linéaire qui contient des résidus de fructose liés par des liaisons O-glycosidiques en β (2→1), souvent avec une molécule de glucose à l’extrémité de chacune de chaînes de fructose, attaché par une liaison α (1-2). Le degré de polymérisation de l’inuline varie entre 2 et 70 unités de fructose. Les inulines appartiennent à une classe de fibres alimentaires appelées fructosanes.
الدكسترانات
- Dextranes
Les dextranes sont des sucres de réserves chez les bactéries et les levures, constitués d'amas d'a-glucose (a-Glc) liés par des liaisons 1à6a, avec peu de ramifications sur les atomes de carbone C3 et C4. Le dextran est un composant de la plaque dentaire, qui est produite par des bactéries buccales.
2. Polyosides de structure السكريات
العديدة التركيبية
Les polysaccharides de structure se trouvent pour la plupart des cas à l'extérieur de la cellule, formant l'exosquelette des algues et des plantes (sous forme de cellulose) et des animaux (sous forme de chitine chez les arthropodes). Les polysaccharides de structure sont des complexes (ou dérivés) de glucose sans ramifications et avec une liaison glucosidique avec l'anomère β.
السيليلوز
- Cellulose
La cellulose appartient aux polysaccharides de structures. C'est un composé organique largement distribué sur le globe. La cellulose est le matériau de base qui constitue la structure des plantes, en raison de son implication dans la synthèse des racines cellulaires. La cellulose est produite à partir d'un grand nombre (200-14000) de molécules de glucose (D-glucose) liées par une liaison glucosidique β1à4. Une molécule de cellulose est une chaîne non ramifiée qui peut peser des millions de daltons. L'homme ne tire aucun bénéfice nutritionnel de la cellulose car son système digestif ne contient pas l'enzyme cellulase, qui convertit la cellulose en glucose et en maltose, et la molécule de cellulose fournit des liaisons glucosidiques de type β1à4. D'autre part, certaines bactéries, champignons et algues peuvent décomposer la cellulose en disaccharides, car ils possèdent l'enzyme cellulase.
الكيتين -
Chitine
La chitine diffère de la cellulose par la position du deuxième carbone (C2) du glucose dans lequel le groupe OH est remplacé par un groupe acétylamine (voir rubrique Aminosaccharides, dérivés de monosaccharides). Ainsi, la chitine est un agrégat du dérivé aminé du glucose de type GlcNac(β1à4). La chitine se trouve dans l'exosquelette des invertébrés, tels que les crustacés (Insectes) et les escargots (Mollusques). Pour rappel, la difficulté d'hydrolyser la chitine est due à son inclusion d'une fonction amine associée à l'acétylcholine.
Comparaison des homopolysaccharides
Les homopolysaccharides diffèrent par leur forme linéaire ou ramifiée, le type de monosaccharide qu'ils forment et le type de liaison glycosidique qui maintient les unités ensemble (voir le tableau suivant).
سؤال Question.
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(!يتكون النشا من الأميلوز -وحدات جلوكوز مرتبطة بروابط α 1→4 - والأميلوبيكتين -وحدات جلوكوز مرتبطة بروابط α 1→4 مع روابط α 1→6- L’amidon est constitué d’amylose -unités de glucose liées avec des liaisons α 1→4- et d’amylopectine -unités de glucose reliées avec des liaisons α 1→6-)(تحتوي السيليلوز على روابط جلوكوزيدية من نوع β 1→4 تفصل بواسطة إنزيم السيلولاز عند الإنسان لإنتاج الجلوكوز و المالتوز La cellulose contient des liaisons glycosidiques de type β 1→4 qui sont rompues par la cellulase chez l’Homme pour produire le glucose et le maltose.)(!يحتوي الإيزومالتوز على الرابطة الجلوكوزيدية من نوع α 1→6. L’isomaltose contient la liaison glycosidique de type α 1→6.)
Ouvrages de la préparation de la transition Secondaire-Supérieur
Livre 'Structures et Métabolisme des sucres', M. Baaziz, 2018, 360 pages, 2018, ISBN : 978-9920-35-345-8 + DVD mis à jour + Assistance.
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