Stage de Pré-Rentrée de Biochimie. Chapitre 2 : Glucides - Lipides. Cours

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1 Stage de Pré-Rentrée de Biochimie Chapitre 2 : Glucides - Lipides Cours 28 août 2013

2 GLUCIDES

3 1) Les glucides Tout d'abord qu'est ce qu'un glucide? C'est une biomolécule dont le nom fini toujours par -ose, (car ils appartiennent à la famille de molécule appelée oses), qu'utilise la cellule pour un grand nombre d'usages. Les glucides sont à ne pas confondre avec le sucre! Lorsque l'on dit «le sucre» cela désigne l'aliment. Évidemment, le sucre est un glucides, mais la réciproque n'est pas vrai. On va donc s intéresser à ces glucides (vous pouvez voir dans le poly quelques exemples de ces molécules réunis dans un tableau.)

4 2) Les oses Ce sont des molécules possédant une chaîne carbonée, dont les carbones portent tous une fonction hydroxyle (OH), et qui possède une fonction carbonylée (cétone ou aldéhyde)

5 3) Nomenclature des oses. On nomme les oses, en fonction de : Du nombre de carbone de sa chaîne carbonée Du type de son groupe carbonylé De la position de l'avant dernier alcool, par rapport à la chaîne carbonée : D si il est à droite, L si il est à gauche. Dans le monde vivan t, tous les oses sont de type D.

6 Un exemple d'application : le glucose et le fructose Le glucose, possède six carbone, et une fonction aldéhyde. Ce sera donc un aldohexose Le fructose, possède lui aussi 6 carbones, mais une fonction cetones. Ce sera donc, un cetohexose.

7 4) L'hydrophilie du glucose On peut déjà se dire que le glucose est soluble dans l'eau par la présence des fonctions hydroxyle. Mais, l'autre élément important est la réaction de cyclisation du glucose qui va se produire lorsque l'on va le mettre en solution aqueuse. Les formes linéaires d'oses que l'on a vu précédemment n'existent qu'en milieu anhydre. Dans un milieu aqueux les oses vont se cycliser.

8 La réaction de cyclisation du glucose Cette réaction n'est pas à apprendre, elle est par contre à comprendre. Il faut essayer de voir juste pourquoi cela se passe, et quel en sont les produits et les conséquences. Source :

9 Les cycles pyrane et furane Les hexoses peuvent se cycliser de deux manières différentes. Soit en cycle à 6 carbones (cycle pyrane), soit en cycle à 5 carbones (cycle furane). Dans la réaction précédente, on voit bien que le glucose se cyclise en cycle à 6 carbones. Un bon exemple de cas contraire est le fructose, qui lui se cyclise en cycle à 5 carbones. Dans ces cycles, on numérote les carbones. C'est quelque chose de très important pour la suite, en particulier pour les liaisons entre cycles.

10 Un nouveau centre chiral La cyclisation permet la création d'un nouveau centre chiral, par rapport à la forme linéaire. Ce centre va donc porter quatre fonctions différentes, mais ce qui nous intéresse est la position de la fonction alcool. Si elle est vers le haut, c'est un ose alpha, si elle est vers le bas, c'est un ose beta.

11 5) La liaison osidique La liaison osidique est la liaison permettant de lier deux ose sentre eux pour former un glucide. Ce sont des molécules qui vous seront connues pour certaines, comme le lactose ou le saccharose.

12 L'exemple du saccharose On voit bien ici deux oses différents liés entre eux. D'une part l'alpha-d-glucose, et le beta-d-fructose. Le carbone 1 du glucose est liée au carbone 2 du fructose. On va donc parler de glucose ɑ1-ß2 fructose.

13 6) Les différents types de glucides On trouve différents types de glucides, qui de part leur nature et leur structure vont jouer des rôles différents : La cellulose : composée de longues chaînes de glucoses liés entre eux par des liaisons ß1-4 Les glycosaminoglycanes : qui sont des enchaînements de diholosydes (deux glucides), composés d'un acide uronique et d'un osamine Le glycogène et l'amidon : qui sont des formes de stockage du glucose. L'amidon correspond à celle des plantes, et le glycogène à celle des animaux. Ils sont tous deux constitués de longues chaînes de glucose liés entre eux par des liaisons ɑ1-4, possédant des ramifications. Le branchement de chaque ramification sur une chaîne s'effectue par une liaison ɑ1-6.

14 Les enzymes L'organisme n'est capable d'utiliser que le glucose. Il faut donc un moyen pour utiliser ces réserves, ou pour récupérer le glucose dans l'amidon / le glycogène / le saccharose / le lactose / etc... absorbé. Il existe pour cela différentes enzymes, notamment dans le tube digestif, capable de rompre les liaisons osidiques. Elles rompent les oses en morceaux plus ou moins grands, en fonction de l'enzyme. Certaines ne s'occupent que du débranchement des ramifications (comme les enzymes débranchantes), certaines que d'un glucide en particulier (comme la lactase), etc... (elles sont un peu plus détaillées dans le poly)

15 LIPIDES

16 1) Les lipides Tout d'abord quelques éléments de définition. Un lipide, c'est une molécule hydrophobe composée d'une ou plusieurs chaînes d'acides gras. Un acide gras, c'est un acide carboxylique à longue chaîne carbonée.

17 2) Les acides gras On distingue deux types d'acides gras (AG). Les AG saturés, et les AG insaturés. Ces derniers possèdent une ou plusieurs double-liaison(s) dans leur chaîne carbonée. On les nomme en fonction du nombre de carbones, du nombre d'insaturations qu'ils ont, et de l'emplacement de la première insaturation. Ce dernier nombre sera précédé d'un ɯ. Ainsi, un acide gras à 18 carbones possédant une seule insaturation sur son troisième carbone, sera nommé : c18 : 1ɯ3

18 3) Le rôle des lipides On note deux rôle principaux aux lipides : Un rôle de stockage : Ils permettent de stocker des acides gras (par exemple sous forme de triglycérides), riches en énergie. Un rôle structurel : Car il est le principal élément qui compose les membranes cellulaire, par formation de bi-couche lipidique. (c'est expliqué plus en détails dans le poly, mais ça vous sera détaillé en Biocell et en Bioch ' au cours de l'année)

19 4) Les lipides membranaires (phospholipides) On va s intéresser à deux types principaux de lipides : Les glycéro-phospholipides : Ils sont composé d'un glycérol, et de deux AG branchés sur le glycérol (sur le premier carbone un saturé, sur le second un insaturé), un phosphate se fixe sur le troisième carbone, et une tête polaire (qui varie en fonction du glycérophospholipide), va se fixer au phosphate.

20 Les sphingolipides : Un sphingolipide c'est un acide gras, lié a une sphingosine, et à une tête polaire (qui change en fonction du sphingolipide). Le complexe acide gras+sphingosine, se nomme céramide. Le sphingolipide que l'on rencontre le plus se nomme sphingomyéline.

21 Un autre rôle des phospholipides membranaires Les phospholipides peuvent également être hydrolysés par certaine enzyme (la phospholipase) afin de permettre la création de messager intracellulaire. Pour les glycérophospholipides, ce sont les phospholipase A, A2, C et D, qui coupent respectivement, après le premier, deuxième, troisième carbone, et après le phosphate. Pour les sphingomyélines, la sphigomyelinase sépare la tête polaire de la céramide.

22 Merci de votre attention! On se retrouve le 30 août, avec la correction des exercices sur les glucides-lipides, ainsi que le cours de biologie moléculaire (chapitre 3)! A dans 2 jours!