Caractériser et classer les glucides. Glucides

Même dans les temps anciens, l'humanité s'est familiarisée avec les glucides et a appris à les utiliser dans son alimentation. la vie quotidienne. Le coton, le lin, le bois, l'amidon, le miel, le sucre de canne ne sont que quelques-uns des glucides qui ont joué un rôle rôle important dans le développement de la civilisation. Les glucides font partie des composés organiques les plus courants dans la nature. Ils font partie intégrante des cellules de tout organisme, y compris les bactéries, les plantes et les animaux. Chez les plantes, les glucides représentent 80 à 90 % de la masse sèche, chez les animaux, environ 2 % du poids corporel. Leur synthèse à partir de dioxyde de carbone et l'eau est transportée par des plantes vertes utilisant de l'énergie soleil (photosynthèse ). L’équation stoechiométrique globale de ce processus est la suivante :

Le glucose et d'autres glucides simples sont ensuite convertis en davantage de glucides. glucides complexes par exemple l'amidon et la cellulose. Les plantes utilisent ces glucides pour libérer de l’énergie grâce au processus de respiration. Ce processus est essentiellement l’inverse de la photosynthèse :

Intéressant à savoir ! Les plantes vertes et les bactéries absorbent chaque année environ 200 milliards de tonnes de dioxyde de carbone de l’atmosphère grâce au processus de photosynthèse. Dans ce cas, environ 130 milliards de tonnes d'oxygène sont rejetées dans l'atmosphère et 50 milliards de tonnes de composés organiques carbonés, principalement des glucides, sont synthétisées.

Les animaux ne sont pas capables de synthétiser les glucides à partir du dioxyde de carbone et de l'eau. En consommant des glucides avec de la nourriture, les animaux utilisent l'énergie accumulée pour maintenir leurs processus vitaux. Nos aliments comme les pâtisseries, les pommes de terre, les céréales, etc. se caractérisent par une teneur élevée en glucides.

Le nom « glucides » est historique. Les premiers représentants de ces substances ont été décrits formule récapitulative C m H 2 n O n ou C m (H 2 O) n. Un autre nom pour les glucides est Sahara – s’explique par le goût sucré des glucides les plus simples. À sa manière structure chimique les glucides constituent un groupe de composés complexe et diversifié. Parmi eux, il existe à la fois des composés assez simples avec un poids moléculaire d'environ 200 et des polymères géants, poids moléculaire qui atteint plusieurs millions. Outre les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, les glucides peuvent contenir des atomes de phosphore, d'azote, de soufre et, plus rarement, d'autres éléments.

Classification des glucides

Tous les glucides connus peuvent être divisés en deux grands groupes – glucides simples Et glucides complexes. Un groupe à part constituent des polymères mixtes contenant des glucides, par exemple, glycoprotéines– complexe avec une molécule protéique, glycolipides – complexe avec des lipides, etc.

Les glucides simples (monosaccharides ou monosaccharides) sont des composés polyhydroxycarbonyle qui ne sont pas capables de former des molécules de glucides plus simples lors de l'hydrolyse. Si les monosaccharides contiennent un groupe aldéhyde, alors ils appartiennent à la classe des aldoses (alcools aldéhydiques), s'ils contiennent un groupe cétone, ils appartiennent à la classe des cétoses (alcools céto). Selon le nombre d'atomes de carbone dans la molécule de monosaccharide, on distingue les trioses (C 3), les tétroses (C 4), les pentoses (C 5), les hexoses (C 6), etc.

Les composés les plus courants dans la nature sont les pentoses et les hexoses.

Complexe les glucides ( polysaccharides, ou poliose) sont des polymères construits à partir de résidus monosaccharides. Une fois hydrolysés, ils forment des glucides simples. Selon le degré de polymérisation, ils sont divisés en faible poids moléculaire ( oligosaccharides, dont le degré de polymérisation est généralement inférieur à 10) et poids moléculaire élevé. Les oligosaccharides sont des glucides semblables au sucre, solubles dans l'eau et au goût sucré. En fonction de leur capacité à réduire les ions métalliques (Cu 2+, Ag +), ils sont divisés en réparateur Et non réparateur. Les polysaccharides, selon leur composition, peuvent également être divisés en deux groupes : homopolysaccharides Et hétéropolysaccharides. Les homopolysaccharides sont construits à partir de résidus monosaccharides du même type et les hétéropolysaccharides sont construits à partir de résidus de monosaccharides différents.

Ce qui précède avec des exemples des représentants les plus courants de chaque groupe de glucides peut être présenté dans le diagramme suivant :

Fonctions des glucides

Les fonctions biologiques des polysaccharides sont très diverses.

Fonction énergie et stockage

Les glucides contiennent la majeure partie des calories consommées par une personne via l'alimentation. Le principal glucide apporté par les aliments est l’amidon. Il est contenu dans produits de boulangerie, pommes de terre, dans le cadre des céréales. L'alimentation humaine contient également du glycogène (dans le foie et la viande), du saccharose (comme additif dans divers plats), du fructose (dans les fruits et le miel) et du lactose (dans le lait). Les polysaccharides, avant d'être absorbés par l'organisme, doivent être hydrolysés à l'aide d'enzymes digestives en monosaccharides. Ce n'est que sous cette forme qu'ils sont absorbés dans le sang. Avec la circulation sanguine, les monosaccharides pénètrent dans les organes et les tissus, où ils sont utilisés pour synthétiser leurs propres glucides ou d'autres substances, ou sont décomposés pour en extraire de l'énergie.

L'énergie libérée suite à la dégradation du glucose est stockée sous forme d'ATP. Il existe deux processus de dégradation du glucose : anaérobie (en l'absence d'oxygène) et aérobie (en présence d'oxygène). À la suite du processus anaérobie, de l'acide lactique se forme

qui en grave activité physique s'accumule dans les muscles et provoque des douleurs.

À la suite du processus aérobie, le glucose est oxydé en monoxyde de carbone (IV) et en eau :

À la suite de la dégradation aérobie du glucose, beaucoup plus d'énergie est libérée qu'à la suite d'une dégradation anaérobie. En général, l'oxydation de 1 g de glucides libère 16,9 kJ d'énergie.

Le glucose peut subir une fermentation alcoolique. Ce processus est réalisé par la levure dans des conditions anaérobies :

La fermentation alcoolique est largement utilisée dans l'industrie pour la production de vins et d'alcool éthylique.

L'homme a appris à utiliser non seulement la fermentation alcoolique, mais a également découvert l'utilisation de la fermentation lactique, par exemple pour obtenir des produits à base d'acide lactique et des légumes marinés.

Il n'existe aucune enzyme dans le corps humain ou animal capable d'hydrolyser la cellulose. Cependant, la cellulose est le principal composant de l'alimentation de nombreux animaux, en particulier les ruminants. Dans l'estomac de ces animaux grandes quantités contient des bactéries et des protozoaires qui produisent des enzymes cellulase, catalysant l'hydrolyse de la cellulose en glucose. Ces derniers peuvent subir d'autres transformations, entraînant la formation d'acides butyrique, acétique et propionique, qui peuvent être absorbés dans le sang des ruminants.

Les glucides remplissent également une fonction de réserve. Ainsi, l'amidon, le saccharose, le glucose des plantes et glycogène chez les animaux, ils constituent la réserve énergétique de leurs cellules.

Fonctions structurelles, de support et de protection

Cellulose dans les plantes et chitine chez les invertébrés et les champignons, ils assurent le soutien et fonctions de protection. Les polysaccharides forment une capsule dans les micro-organismes, renforçant ainsi la membrane. Les lipopolysaccharides de bactéries et de glycoprotéines de la surface des cellules animales assurent la sélectivité des interactions intercellulaires et des réactions immunologiques de l'organisme. Le ribose sert de matériau de construction à l'ARN et le désoxyribose à l'ADN.

Remplit une fonction de protection héparine. Ce glucide, étant un inhibiteur de la coagulation sanguine, empêche la formation de caillots sanguins. On le trouve dans le sang et tissu conjonctif les mammifères. Les parois cellulaires bactériennes formées de polysaccharides, maintenues ensemble par de courtes chaînes d'acides aminés, protègent les cellules bactériennes des effets indésirables. Chez les crustacés et les insectes, les glucides participent à la construction de l'exosquelette, qui remplit une fonction protectrice.

Fonction de régulation

Les fibres améliorent la motilité intestinale, améliorant ainsi la digestion.

La possibilité d’utiliser les glucides comme source de carburant liquide – l’éthanol – est intéressante. Depuis l’Antiquité, le bois est utilisé pour chauffer les maisons et cuire les aliments. DANS société moderne ce type de combustible est remplacé par d'autres types - le pétrole et le charbon, qui sont moins chers et plus pratiques à utiliser. Or les matières premières végétales, malgré quelques inconvénients d’usage, contrairement au pétrole et au charbon, constituent une source d’énergie renouvelable. Mais son utilisation dans les moteurs combustion interne difficile. A ces fins, il est préférable d'utiliser du combustible liquide ou du gaz. À partir de bois de qualité inférieure, de paille ou d'autres matières végétales contenant de la cellulose ou de l'amidon, un combustible liquide peut être obtenu - éthanol. Pour ce faire, il faut d'abord hydrolyser la cellulose ou l'amidon pour obtenir du glucose :

puis soumettre le glucose obtenu à une fermentation alcoolique pour produire de l'alcool éthylique. Une fois purifié, il peut être utilisé comme carburant dans les moteurs à combustion interne. Il convient de noter qu'au Brésil, à cet effet, des milliards de litres d'alcool sont produits chaque année à partir de canne à sucre, de sorgho et de manioc et utilisés dans les moteurs à combustion interne.

De nombreux glucides sont des solides blancs au goût sucré. Différents glucides ont divers degrés des bonbons. Ainsi, le fructose est trois fois plus sucré que le glucose. Le miel contient à moitié du fructose, c'est pourquoi il est si sucré. D'autres glucides ont un goût sucré moins subtil.

Le glucide le plus connu, le glucose, est l'un des glucides les plus importants, que l'on trouve sous forme libre dans le jus des plantes, notamment dans les fruits et le nectar des fleurs. Les glucides sont présents dans le sang, le foie, le cerveau et d'autres organes des animaux et des humains. Ainsi, le glycogène, un glucide de réserve d’origine animale, s’accumule dans le foie humain.

Les glucides constituent la principale source d’énergie du corps. Lorsque le glucose est dégradé, il est libéré grand nombre l'énergie que le corps dépense pour les processus vitaux. Les glucides constituent partie principale alimentation humaine.

Le glucose est une substance dans laquelle s'accumule l'énergie du Soleil. On peut l'appeler le lien entre la nature vivante et le Soleil. Le glucose est synthétisé dans les feuilles des plantes vertes à partir du dioxyde de carbone et de l'eau. Il s’agit d’un processus unique sur Terre qui assure l’existence des plantes, des animaux et des humains.

La formule C6H12O6 correspond à de nombreuses structures. Parmi eux, nous en soulignerons deux : le glucose et le fructose. Leurs structures contiennent cinq groupes hydroxyle et un groupe carbonyle. C'est le cas lorsqu'une substance possède différents groupes fonctionnels. Depuis groupes fonctionnels Les propriétés chimiques des glucides en dépendent. Le glucose est un alcool aldéhydique et le fructose est un alcool cétonique. Le glucose a donc les propriétés alcools polyhydriques et aldéhydes, et fructose - alcools polyhydriques et cétones.

Les molécules de glucose et de fructose sont capables de se combiner en séparant les molécules d'eau. Deux molécules sont reliées par un atome d'oxygène. Lorsqu'ils sont ainsi combinés, ils forment un disaccharide appelé saccharose, ou sucre dans la vie quotidienne.

Fibres et amidon

Lorsque de nombreuses molécules de glucose se combinent, des fibres (cellulose) et de l'amidon se forment, ainsi que du glycogène. Tout le monde connaît ces substances. Les fibres de coton et de lin sont constituées de molécules de fibres longues. La fibre fait partie du bois.

Les molécules de fibres sont situées parallèlement les unes aux autres et sont fermement reliées par des liaisons hydrogène. Ils apparaissent entre les atomes d'oxygène de certaines molécules et les atomes d'hydrogène inclus dans groupe hydroxyle, autres. Il existe de nombreuses connexions de ce type sur toute la longueur de la fibre. Par conséquent, le « paquet » de molécules est très durable.

Lorsque l’amidon se forme, les molécules de glucose se combinent pour créer des chaînes linéaires et ramifiées. L'amidon est friable poudre blanche. On le trouve dans les pommes de terre, les grains de diverses céréales et les légumes. Ce composant nécessaire notre nourriture.

Dans les organismes animaux et humains, les molécules de glucose se combinent pour former de l'amidon animal – le glycogène. Les molécules de glycogène sont plus ramifiées que les molécules d'amidon. Le glycogène est une réserve de glucose : il fournit du glucose à l'organisme lors d'une activité physique accrue.

Le glucose, l'amidon et les fibres sont d'une grande importance non seulement dans la nature, mais aussi dans l'industrie. Le glucose est utilisé dans industrie alimentaire, en médecine. L'amidon est utilisé pour fabriquer des produits de confiserie. La fibre est utilisée comme matériau fibreux et pour la production de tissus, de vernis et d'explosifs.

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DIGESTION ET ABSORPTION.

SYNTHÈSE ET DISSOLUTION DU GLYCOGÈNE.

Tâche individuelle

étudiant en biologie

groupes 4120-2(b)

Menadiev Ramazan Ismetovitch

Zaporizhia 2012

Un petit mot sur les glucides
2. Classification des glucides
3. Caractéristiques structurelles et fonctionnelles de l'organisation des mono- et disaccharides : structure ; être dans la nature; recevoir; caractéristiques représentants individuels
4.

7. Synthèse et dégradation du glycogène
8. Conclusions

9. Liste des références.

INTRODUCTION

Les composés organiques représentent en moyenne 20 à 30 % de la masse cellulaire d'un organisme vivant.

Il s'agit notamment de polymères biologiques : protéines, acides nucléiques, glucides, ainsi que de graisses et d'un certain nombre de petites molécules - hormones, pigments, ATP, etc. Différents types de cellules contiennent différentes quantités de composés organiques.

BREVE INFORMATION SUR LES GLUCIDES

Les glucides sont des composés organiques constitués d’une ou plusieurs molécules de sucres simples. Masse molaire les glucides varient de 100 à 1 000 000 Da (masse Dalton, env. égal à la masse un atome d'hydrogène).

Leur formule générale s’écrit généralement Cn (H2O) n (où n vaut au moins trois). Pour la première fois en 1844, ce terme a été introduit par le scientifique national K.

Schmid (1822-1894). Le nom « glucides » est né de l'analyse du premier représentants célèbres ce groupe de composés. Il s'est avéré que ces substances sont constituées de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, et que le rapport entre le nombre d'atomes d'hydrogène et d'oxygène qu'elles contiennent est le même que dans l'eau : pour deux atomes d'hydrogène - un atome d'oxygène. Ainsi, ils étaient considérés comme un composé de carbone et d’eau. Par la suite, de nombreux glucides sont devenus connus qui ne remplissaient pas cette condition, mais le nom « glucides » reste toujours généralement accepté.

DANS cellule animale les glucides sont présents en quantités ne dépassant pas 2 à 5 %. Le plus riche en glucides cellules végétales, où leur teneur atteint dans certains cas 90 % du poids sec (par exemple, dans les tubercules de pomme de terre, les graines).

CLASSIFICATION DES GLUCIDES

Les monosaccharides sont des dérivés cétoniques ou aldéhydiques d'alcools polyhydriques. Les atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène qui les composent sont dans un rapport de 1 : 2 : 1.

Formule générale pour les sucres simples - (CH2O) n. Selon la longueur du squelette carboné (le nombre d'atomes de carbone), ils se répartissent en : trioses-C3, tétroses-C4, pentoses-C5, hexoses-C6, etc. De plus, les sucres sont répartis en : - aldoses, qui contiennent un groupe aldéhyde, - C=O. Ceux-ci incluent | N-glucose :

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

En solution, tous les sucres, à commencer par les pentoses, ont une forme cyclique ; sous forme linéaire, seuls les trioses et tétroses sont présents. Lorsque la forme cyclique se forme, l'atome d'oxygène du groupe aldéhyde se lie liaison covalente avec l'avant-dernier atome de carbone de la chaîne, entraînant la formation d'hémiacétals (dans le cas des aldoses) et d'hémicétals (dans le cas des cétoses).

Ce sucre est l'un des produits intermédiaires de la photosynthèse. Les pentoses se trouvent dans conditions naturelles principalement en tant que composants de molécules de substances plus complexes, par exemple des polysaccharides complexes appelés pentosanes, ainsi que des gommes végétales. Pentoses dans montant important(10-15 %) se trouvent dans le bois et la paille. L'arabinose se trouve principalement dans la nature.

On le trouve dans la colle de cerise, les betteraves et la gomme arabique, d'où il est obtenu. Le ribose et le désoxyribose sont largement présents chez les animaux et flore, ce sont des sucres qui font partie des monomères acides nucléiques ARN et ADN. Le ribose est obtenu par épimérisation de l'arabinose.

Le xylose est formé par l'hydrolyse du polysaccharide xylosane contenu dans la paille, le son, le bois et la balle de tournesol. Produits différents types Les agents de fermentation du xylose sont les acides lactique, acétique, citrique, succinique et autres.

Le xylose est mal absorbé par le corps humain. Les hydrolysats contenant du xylose sont utilisés pour cultiver certains types de levures ; ils sont utilisés comme source de protéines pour nourrir les animaux de ferme. Lorsque le xylose est réduit, on obtient du xylitol ; il est utilisé comme substitut du sucre pour les diabétiques.

Le xylitol est largement utilisé comme stabilisateur d'humidité et plastifiant (dans industrie du papier, parfumerie, production de cellophane).

C'est l'un des principaux composants de la production d'un certain nombre de tensioactifs, de vernis et d'adhésifs. Les hexoses les plus courants sont le glucose, le fructose et le galactose ; leur formule générale est C6H12O6. Le glucose (sucre de raisin, dextrose) se trouve dans le jus de raisin et d'autres fruits sucrés et en petites quantités chez les animaux et les humains. Le glucose fait partie des disaccharides les plus importants - les sucres de canne et de raisin.

Les polysaccharides de haut poids moléculaire, c'est-à-dire l'amidon, le glycogène (amidon animal) et les fibres, sont entièrement construits à partir des restes de molécules de glucose reliées entre elles. de diverses manières. Le glucose est la principale source d'énergie des cellules. Le sang humain contient 0,1 à 0,12 % de glucose ; une diminution du taux provoque une perturbation du fonctionnement des cellules nerveuses et musculaires, parfois accompagnée de convulsions ou d'évanouissements. La glycémie est régulée par un mécanisme complexe système nerveux et les glandes endocrines.

Le glucose est utilisé dans la production textile et dans certaines autres industries comme agent réducteur. En médecine, le glucose pur est utilisé sous forme de solutions injectables dans le sang pour un certain nombre de maladies et sous forme de comprimés. La vitamine C en est obtenue.

Le galactose, avec le glucose, fait partie de certains glycosides et polysaccharides. Les résidus de molécules de galactose font partie des biopolymères les plus complexes - les gangliosides ou glycosphingolipides. On les trouve dans les ganglions nerveux des humains et des animaux, ainsi que dans les tissus cérébraux, dans la rate et dans les globules rouges. Le galactose est produit principalement par hydrolyse sucre du lait. Le fructose (sucre des fruits) se trouve à l’état libre dans les fruits et le miel.

C'est un composant de nombreux sucres complexes, comme le sucre de canne, à partir duquel il peut être obtenu par hydrolyse. L'inuline, un polysaccharide de haut poids moléculaire de construction complexe, se trouve dans certaines plantes. Le fructose est également obtenu à partir de l'inuline. Le fructose est un sucre alimentaire précieux ; il est 1,5 fois plus sucré que le saccharose et 3 fois plus sucré que le glucose. Il est bien absorbé par l'organisme. Lorsque le fructose est réduit, du sorbitol et du mannitol se forment. Le sorbitol est utilisé comme substitut du sucre dans l’alimentation des diabétiques ; De plus, il est utilisé pour produire de l’acide ascorbique (vitamine C).

Les disaccharides sont des polysaccharides typiques de type sucre. Ce solides, ou sirops non cristallisants, très solubles dans l'eau.

Les disaccharides amorphes et cristallins fondent généralement dans une certaine plage de température et, en règle générale, avec décomposition. Les disaccharides sont formés par une réaction de condensation entre deux monosaccharides, généralement des hexoses. La liaison entre deux monosaccharides est appelée liaison glycosidique. Il se forme généralement entre le premier et le quatrième atomes de carbone d'unités monosaccharides adjacentes (liaison 1,4-glycosidique).

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Le sucre de malt est nettement moins sucré que le sucre de canne (0,6 fois aux mêmes concentrations). Lactose (sucre du lait).

Le nom de ce disaccharide est né de sa production à partir de lait (du latin lactum - lait). Lors de l'hydrolyse, le lactose est décomposé en glucose et galactose :

Le lactose diffère des autres sucres en ce qu'il n'est pas hygroscopique : il ne mouille pas. Le sucre du lait est utilisé comme produit pharmaceutique et alimentaire pour les nourrissons. Le lactose est 4 à 5 fois moins sucré que le saccharose. Saccharose (sucre de canne ou de betterave). Le nom est né de son extraction à partir de betteraves sucrières ou de canne à sucre. Le sucre de canne était connu plusieurs siècles avant JC.

Seulement dans milieu du XVIIIe siècle V. ce disaccharide a été trouvé dans les betteraves sucrières et uniquement dans début XIX V. il a été reçu en conditions de production. Le saccharose est très répandu dans le monde végétal. Les feuilles et les graines contiennent toujours petite quantité saccharose. On le retrouve également dans les fruits (abricots, pêches, poires, ananas). Il y en a beaucoup dans les jus d’érable et de palme ainsi que dans le maïs. C’est le sucre le plus connu et le plus utilisé.

Lors de l'hydrolyse, il se forme du glucose et du fructose :

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Un mélange de quantités égales de glucose et de fructose résultant de l'inversion du sucre de canne (en raison du changement du processus d'hydrolyse de la rotation droite de la solution vers la gauche) est appelé sucre inverti (inversion de rotation). Le sucre inverti naturel est du miel, composé principalement de glucose et de fructose. Le saccharose est obtenu à partir de d'énormes quantités.

CLASSIFICATION DES GLUCIDES

Les betteraves sucrières contiennent 16 à 20 % de saccharose, la canne à sucre - 14 à 26 %. Les betteraves lavées sont broyées et le saccharose est extrait à plusieurs reprises dans des machines avec de l'eau à une température d'environ 80 degrés. Le liquide obtenu, qui contient, en plus du saccharose, un grand nombre d'impuretés diverses, est traité à la chaux.

La chaux précipite un certain nombre d'acides organiques, ainsi que des protéines et d'autres substances sous forme de sels de calcium. Une partie du citron vert se forme avec le sucre de canne soluble dans eau froide les saccharates de calcium, qui sont détruits par traitement au dioxyde de carbone.

Le précipité de carbonate de calcium est séparé par filtration, et le filtrat, après purification supplémentaire, est évaporé sous vide jusqu'à l'obtention d'une masse pâteuse.

Les cristaux de saccharose libérés sont séparés à l'aide de centrifugeuses. Alors sois brut Sucre en poudre, de couleur jaunâtre, liqueur mère brune, sirop non cristallisant (mélasse de betterave ou mélasse). Le sucre cristallisé est purifié (raffiné) et le produit fini est obtenu.

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Date de publication : 2015-11-01 ; Lire : 417 | Violation des droits d'auteur de la page

Chapitre I. GLUCIDES

§ 1. CLASSIFICATION ET FONCTIONS DES GLUCIDES

Dans les temps anciens, l’humanité s’est familiarisée avec les glucides et a appris à les utiliser dans sa vie quotidienne.

Le coton, le lin, le bois, l'amidon, le miel, le sucre de canne ne sont que quelques-uns des glucides qui ont joué un rôle important dans le développement de la civilisation. Les glucides font partie des composés organiques les plus courants dans la nature. Ils font partie intégrante des cellules de tout organisme, y compris les bactéries, les plantes et les animaux. Chez les plantes, les glucides représentent 80 à 90 % de la masse sèche, chez les animaux, environ 2 % du poids corporel.

Leur synthèse à partir du dioxyde de carbone et de l'eau est réalisée par les plantes vertes en utilisant l'énergie du soleil ( photosynthèse). L’équation stoechiométrique globale de ce processus est la suivante :

Le glucose et d’autres glucides simples sont ensuite convertis en glucides plus complexes comme l’amidon et la cellulose.

Les plantes utilisent ces glucides pour libérer de l’énergie grâce au processus de respiration. Ce processus est essentiellement l’inverse de la photosynthèse :

Intéressant à savoir ! Les plantes vertes et les bactéries absorbent chaque année environ 200 milliards de tonnes de dioxyde de carbone de l’atmosphère grâce au processus de photosynthèse. Dans ce cas, environ 130 milliards de tonnes d’oxygène sont rejetées dans l’atmosphère et 50 milliards de tonnes sont synthétisées.

tonnes de composés organiques carbonés, principalement des glucides.

Les animaux ne sont pas capables de synthétiser les glucides à partir du dioxyde de carbone et de l'eau.

En consommant des glucides avec de la nourriture, les animaux utilisent l'énergie accumulée pour maintenir leurs processus vitaux.

Le nom « glucides » est historique. Les premiers représentants de ces substances ont été décrits par la formule générale CmH2nOn ou Cm(H2O)n. Un autre nom pour les glucides est Sahara– s’explique par le goût sucré des glucides les plus simples.

En termes de structure chimique, les glucides constituent un groupe de composés complexe et diversifié. Parmi eux, il existe à la fois des composés assez simples avec un poids moléculaire d'environ 200 et des polymères géants dont le poids moléculaire atteint plusieurs millions. Outre les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, les glucides peuvent contenir des atomes de phosphore, d'azote, de soufre et, plus rarement, d'autres éléments.

Classification des glucides

Tous les glucides connus peuvent être divisés en deux grands groupes : les glucides simples et les glucides complexes.

Un groupe distinct est constitué de polymères mixtes contenant des glucides, par exemple des glycoprotéines - un complexe avec une molécule protéique, des glycolipides - un complexe avec un lipide, etc.

Les glucides simples (monosaccharides ou monosaccharides) sont des composés polyhydroxycarbonyle qui ne sont pas capables de former des molécules de glucides plus simples lors de l'hydrolyse.

Si les monosaccharides contiennent un groupe aldéhyde, alors ils appartiennent à la classe des aldoses (alcools aldéhydiques), s'ils contiennent un groupe cétone, ils appartiennent à la classe des cétoses (alcools céto). Selon le nombre d'atomes de carbone dans la molécule de monosaccharide, on distingue les trioses (C3), les tétroses (C4), les pentoses (C5), les hexoses (C6), etc.

Les composés les plus courants dans la nature sont les pentoses et les hexoses.

Les glucides complexes (polysaccharides ou polioses) sont des polymères construits à partir de résidus de monosaccharides.

Une fois hydrolysés, ils forment des glucides simples. Selon le degré de polymérisation, ils sont divisés en faible poids moléculaire (oligosaccharides dont le degré de polymérisation est généralement inférieur à 10) et en poids moléculaire élevé. Les oligosaccharides sont des glucides semblables au sucre, solubles dans l'eau et au goût sucré.

En fonction de leur capacité à réduire les ions métalliques (Cu2+, Ag+), ils sont divisés en réducteurs et non réducteurs. Selon leur composition, les polysaccharides peuvent également être divisés en deux groupes : les homopolysaccharides et les hétéropolysaccharides.

Les homopolysaccharides sont construits à partir de résidus monosaccharides du même type et les hétéropolysaccharides sont construits à partir de résidus de monosaccharides différents.

Ce qui précède avec des exemples des représentants les plus courants de chaque groupe de glucides peut être présenté dans le diagramme suivant :

Fonctions des glucides

Les fonctions biologiques des polysaccharides sont très diverses.

Fonction énergie et stockage

Les glucides contiennent la majeure partie des calories consommées par une personne via l'alimentation.

Le principal glucide apporté par les aliments est l’amidon.

Les glucides : leur classification et leur composition

On le trouve dans les produits de boulangerie, les pommes de terre et les céréales. L'alimentation humaine contient également du glycogène (dans le foie et la viande), du saccharose (comme additif dans divers plats), du fructose (dans les fruits et le miel) et du lactose (dans le lait).

Les polysaccharides, avant d'être absorbés par l'organisme, doivent être hydrolysés à l'aide d'enzymes digestives en monosaccharides. Ce n'est que sous cette forme qu'ils sont absorbés dans le sang. Avec la circulation sanguine, les monosaccharides pénètrent dans les organes et les tissus, où ils sont utilisés pour synthétiser leurs propres glucides ou d'autres substances, ou sont décomposés pour en extraire de l'énergie.

L'énergie libérée suite à la dégradation du glucose est stockée sous forme d'ATP.

Il existe deux processus de dégradation du glucose : anaérobie (en l'absence d'oxygène) et aérobie (en présence d'oxygène). À la suite du processus anaérobie, de l'acide lactique se forme

qui, lors d'une activité physique intense, s'accumule dans les muscles et provoque des douleurs.

À la suite du processus aérobie, le glucose est oxydé en monoxyde de carbone (IV) et en eau :

À la suite de la dégradation aérobie du glucose, beaucoup plus d'énergie est libérée qu'à la suite d'une dégradation anaérobie.

En général, l'oxydation de 1 g de glucides libère 16,9 kJ d'énergie.

Le glucose peut subir une fermentation alcoolique. Ce processus est réalisé par la levure dans des conditions anaérobies :

La fermentation alcoolique est largement utilisée dans l'industrie pour la production de vins et d'alcool éthylique.

L'estomac de ces animaux contient de grandes quantités de bactéries et de protozoaires qui produisent l'enzyme cellulase, qui catalyse l'hydrolyse de la cellulose en glucose. Ces derniers peuvent subir d'autres transformations, entraînant la formation d'acides butyrique, acétique et propionique, qui peuvent être absorbés dans le sang des ruminants.

Les glucides remplissent également une fonction de réserve.

Ainsi, l'amidon, le saccharose, le glucose chez les plantes et le glycogène chez les animaux constituent la réserve énergétique de leurs cellules.

Fonctions structurelles, de support et de protection

La cellulose des plantes et la chitine des invertébrés et des champignons remplissent des fonctions de soutien et de protection.

Les polysaccharides forment une capsule dans les micro-organismes, renforçant ainsi la membrane. Les lipopolysaccharides de bactéries et de glycoprotéines de la surface des cellules animales assurent la sélectivité des interactions intercellulaires et des réactions immunologiques de l'organisme. Le ribose sert de matériau de construction à l'ARN et le désoxyribose à l'ADN.

L'héparine remplit une fonction protectrice. Ce glucide, étant un inhibiteur de la coagulation sanguine, empêche la formation de caillots sanguins. On le trouve dans le sang et le tissu conjonctif des mammifères.

Les parois cellulaires bactériennes formées de polysaccharides, maintenues ensemble par de courtes chaînes d'acides aminés, protègent les cellules bactériennes des effets indésirables. Chez les crustacés et les insectes, les glucides participent à la construction de l'exosquelette, qui remplit une fonction protectrice.

Fonction de régulation

Les fibres améliorent la motilité intestinale, améliorant ainsi la digestion.

La possibilité d’utiliser les glucides comme source de carburant liquide – l’éthanol – est intéressante.

Depuis l’Antiquité, le bois est utilisé pour chauffer les maisons et cuire les aliments. Dans la société moderne, ce type de combustible est remplacé par d'autres types, le pétrole et le charbon, moins chers et plus pratiques à utiliser. Or les matières premières végétales, malgré quelques inconvénients d’usage, contrairement au pétrole et au charbon, constituent une source d’énergie renouvelable. Mais son utilisation dans les moteurs à combustion interne est difficile. A ces fins, il est préférable d'utiliser du combustible liquide ou du gaz.

À partir de bois de qualité inférieure, de paille ou d'autres matières végétales contenant de la cellulose ou de l'amidon, vous pouvez obtenir un combustible liquide - l'alcool éthylique.

Pour ce faire, il faut d'abord hydrolyser la cellulose ou l'amidon pour obtenir du glucose :

RÔLE BIOLOGIQUE DES GLUCIDES.

DIGESTION ET ABSORPTION.

SYNTHÈSE ET DISSOLUTION DU GLYCOGÈNE.

Tâche individuelle

étudiant en biologie

groupes 4120-2(b)

Menadiev Ramazan Ismetovitch

Zaporizhia 2012

Rôle biologique des biopolymères - polysaccharides
5. Propriétés chimiques des glucides
6. Digestion et absorption

7. Synthèse et dégradation du glycogène
8. Conclusions

9. Liste des références.

INTRODUCTION

Les composés organiques représentent en moyenne 20 à 30 % de la masse cellulaire d'un organisme vivant. Il s'agit notamment de polymères biologiques : protéines, acides nucléiques, glucides, ainsi que de graisses et d'un certain nombre de petites molécules - hormones, pigments, ATP, etc. Différents types de cellules contiennent différentes quantités de composés organiques.

Les glucides et polysaccharides complexes prédominent dans les cellules végétales, tandis que dans les cellules animales, il y a plus de protéines et de graisses. Cependant, chacun des groupes de substances organiques dans tout type de cellule effectue fonctions similaires: fournit de l'énergie, est un matériau de construction.

BREVE INFORMATION SUR LES GLUCIDES

Les glucides sont des composés organiques constitués d’une ou plusieurs molécules de sucres simples.

La masse molaire des glucides varie de 100 à 1 000 000 Da (masse de Dalton, approximativement égale à la masse d'un atome d'hydrogène). Leur formule générale s’écrit généralement Cn (H2O) n (où n vaut au moins trois). Pour la première fois en 1844, ce terme a été introduit par le scientifique national K. Schmid (1822-1894). Le nom « glucides » est né de l’analyse des premiers représentants connus de ce groupe de composés. Il s'est avéré que ces substances sont constituées de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, et que le rapport entre le nombre d'atomes d'hydrogène et d'oxygène qu'elles contiennent est le même que dans l'eau : pour deux atomes d'hydrogène - un atome d'oxygène.

Ainsi, ils étaient considérés comme un composé de carbone et d’eau. Par la suite, de nombreux glucides sont devenus connus qui ne remplissaient pas cette condition, mais le nom « glucides » reste toujours généralement accepté. Dans une cellule animale, les glucides se trouvent en quantités ne dépassant pas 2 à 5 %. Les cellules végétales sont les plus riches en glucides, où leur teneur atteint dans certains cas 90 % du poids sec (par exemple, dans les tubercules de pomme de terre, les graines).

CLASSIFICATION DES GLUCIDES

Il existe trois groupes de glucides : les monosaccharides, ou sucres simples(glucose, fructose) ; oligosaccharides - composés constitués de 2 à 10 molécules de sucres simples connectées séquentiellement (saccharose, maltose); polysaccharides, dont plus de 10 molécules de sucre (amidon, cellulose).

CARACTÉRISTIQUES STRUCTURELLES ET FONCTIONNELLES DE L'ORGANISATION DES MONO- ET DISACCHARIDES : STRUCTURE ; ÊTRE DANS LA NATURE ; REÇU. CARACTÉRISTIQUES DES REPRÉSENTANTS INDIVIDUELS

Les monosaccharides sont des dérivés cétoniques ou aldéhydiques d'alcools polyhydriques. Les atomes de carbone, d’hydrogène et d’oxygène qui les composent sont dans un rapport de 1 : 2 : 1. La formule générale des sucres simples est (CH2O) n. Selon la longueur du squelette carboné (le nombre d'atomes de carbone), ils se répartissent en : trioses-C3, tétroses-C4, pentoses-C5, hexoses-C6, etc.

d. De plus, les sucres sont divisés en : - aldoses, qui contiennent un groupe aldéhyde, - C=O. Ceux-ci incluent | N-glucose :

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

Les cétoses contenant un groupe cétone sont C-. Par exemple, || fait référence au fructose.

En solution, tous les sucres, à commencer par les pentoses, ont une forme cyclique ; sous forme linéaire, seuls les trioses et tétroses sont présents.

Lorsque la forme cyclique se forme, l'atome d'oxygène du groupe aldéhyde est lié par une liaison covalente à l'avant-dernier atome de carbone de la chaîne, entraînant la formation d'hémiacétals (dans le cas des aldoses) et d'hémicétals (dans le cas des cétoses). ).

CARACTÉRISTIQUES DES MONOSACHARIDES, REPRÉSENTANTS SÉLECTIONNÉS

Parmi les tétroses, l'érythrose est le plus important dans les processus métaboliques.

Ce sucre est l'un des produits intermédiaires de la photosynthèse. Les pentoses se trouvent dans la nature principalement en tant que composants de molécules de substances plus complexes, par exemple des polysaccharides complexes appelés pentosanes, ainsi que des gommes végétales.

Les pentoses se trouvent en quantités importantes (10 à 15 %) dans le bois et la paille. L'arabinose se trouve principalement dans la nature. On le trouve dans la colle de cerise, les betteraves et la gomme arabique, d'où il est obtenu. Le ribose et le désoxyribose sont largement représentés dans le monde animal et végétal ; ce sont des sucres qui font partie des monomères des acides nucléiques ARN et ADN. Le ribose est obtenu par épimérisation de l'arabinose.

Le xylose est formé par l'hydrolyse du polysaccharide xylosane contenu dans la paille, le son, le bois et la balle de tournesol. Les produits de divers types de fermentation du xylose sont les acides lactique, acétique, citrique, succinique et autres. Le xylose est mal absorbé par le corps humain.

Les hydrolysats contenant du xylose sont utilisés pour cultiver certains types de levures ; ils sont utilisés comme source de protéines pour nourrir les animaux de ferme. Lorsque le xylose est réduit, on obtient du xylitol ; il est utilisé comme substitut du sucre pour les diabétiques. Le xylitol est largement utilisé comme stabilisateur d’humidité et plastifiant (dans l’industrie du papier, la parfumerie et la production de cellophane). C'est l'un des principaux composants de la production d'un certain nombre de tensioactifs, de vernis et d'adhésifs.

Les hexoses les plus courants sont le glucose, le fructose et le galactose ; leur formule générale est C6H12O6. Le glucose (sucre de raisin, dextrose) se trouve dans le jus de raisin et d'autres fruits sucrés et en petites quantités chez les animaux et les humains. Le glucose fait partie des disaccharides les plus importants - les sucres de canne et de raisin. Les polysaccharides de haut poids moléculaire, c'est-à-dire l'amidon, le glycogène (amidon animal) et les fibres, sont entièrement constitués de restes de molécules de glucose reliées les unes aux autres de diverses manières.

Le glucose est la principale source d'énergie des cellules. Le sang humain contient 0,1 à 0,12 % de glucose ; une diminution du taux provoque une perturbation du fonctionnement des cellules nerveuses et musculaires, parfois accompagnée de convulsions ou d'évanouissements. Le taux de glucose dans le sang est régulé par un mécanisme complexe du système nerveux et des glandes endocrines.

L'une des maladies endocriniennes graves les plus courantes - le diabète sucré - est associée à un hypofonctionnement des zones d'îlots du pancréas. Accompagné d'une diminution significative de la perméabilité de la membrane des cellules musculaires et adipeuses au glucose, ce qui entraîne une augmentation des taux de glucose dans le sang et l'urine. Le glucose à usage médical est obtenu par purification - recristallisation - de glucose technique à partir de solutions aqueuses ou hydroalcooliques.

La vitamine C en est obtenue. Le galactose, avec le glucose, fait partie de certains glycosides et polysaccharides. Les résidus de molécules de galactose font partie des biopolymères les plus complexes - les gangliosides ou glycosphingolipides. On les trouve dans les ganglions nerveux des humains et des animaux, ainsi que dans les tissus cérébraux, dans la rate et dans les globules rouges. Le galactose est obtenu principalement par hydrolyse du sucre du lait. Le fructose (sucre des fruits) se trouve à l’état libre dans les fruits et le miel.

Il est bien absorbé par l'organisme. Lorsque le fructose est réduit, du sorbitol et du mannitol se forment. Le sorbitol est utilisé comme substitut du sucre dans l’alimentation des diabétiques ; De plus, il est utilisé pour produire de l’acide ascorbique (vitamine C).

Lorsqu'il est oxydé, le fructose produit de l'acide tartrique et oxalique.

Les disaccharides sont des polysaccharides typiques de type sucre. Ce sont des sirops solides, ou non cristallisants, très solubles dans l’eau. Les disaccharides amorphes et cristallins fondent généralement dans une certaine plage de température et, en règle générale, avec décomposition. Les disaccharides sont formés par une réaction de condensation entre deux monosaccharides, généralement des hexoses. La liaison entre deux monosaccharides est appelée liaison glycosidique. Il se forme généralement entre le premier et le quatrième atomes de carbone d'unités monosaccharides adjacentes (liaison 1,4-glycosidique).

Ce processus peut être répété d’innombrables fois, entraînant la formation de molécules géantes de polysaccharides. Une fois que les unités monosaccharides se combinent les unes aux autres, elles sont appelées résidus. Ainsi, le maltose est constitué de deux résidus glucose. Parmi les disaccharides, les plus répandus sont le maltose (glucose + glucose), le lactose (glucose + galactose) et le saccharose (glucose + fructose).

REPRÉSENTANTS SÉLECTIONNÉS DE DISACCHARIDES

Le maltose (sucre de malt) a la formule C12H22O11.

Les glucides. Classification. Fonctions

Le nom est né en relation avec la méthode d'obtention du maltose : il est obtenu à partir d'amidon sous l'influence du malt (latin maltum - malt). Suite à l'hydrolyse, le maltose est divisé en deux molécules de glucose :

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Le sucre de malt est un produit intermédiaire dans l'hydrolyse de l'amidon et est largement distribué dans les organismes végétaux et animaux.

Le sucre de malt est nettement moins sucré que le sucre de canne (0,6 fois aux mêmes concentrations). Lactose (sucre du lait). Le nom de ce disaccharide est apparu en relation avec sa préparation à partir de lait (du Lat.

lactum - lait). Lors de l'hydrolyse, le lactose est décomposé en glucose et galactose :

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Le lactose est obtenu à partir du lait : le lait de vache en contient 4 à 5,5 %, le lait maternel en contient 5,5 à 8,4 %.

Le lactose diffère des autres sucres en ce qu'il n'est pas hygroscopique : il ne mouille pas. Le sucre du lait est utilisé comme produit pharmaceutique et alimentaire pour les nourrissons.

Le lactose est 4 à 5 fois moins sucré que le saccharose. Saccharose (sucre de canne ou de betterave). Le nom est né de son extraction à partir de betteraves sucrières ou de canne à sucre. Le sucre de canne était connu plusieurs siècles avant JC. Seulement au milieu du XVIIIe siècle. ce disaccharide a été découvert dans la betterave sucrière et seulement au début du 19ème siècle. il a été obtenu dans des conditions de production.

Le saccharose est très répandu dans le monde végétal. Les feuilles et les graines contiennent toujours de petites quantités de saccharose. On le retrouve également dans les fruits (abricots, pêches, poires, ananas). Il y en a beaucoup dans les jus d’érable et de palme ainsi que dans le maïs. C’est le sucre le plus connu et le plus utilisé. Lors de l'hydrolyse, il se forme du glucose et du fructose :

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Le sucre inverti naturel est du miel, composé principalement de glucose et de fructose. Le saccharose est obtenu en quantités énormes. Les betteraves sucrières contiennent 16 à 20 % de saccharose, la canne à sucre - 14 à 26 %. Les betteraves lavées sont broyées et le saccharose est extrait à plusieurs reprises dans des machines avec de l'eau à une température d'environ 80 degrés.

Le liquide obtenu, qui contient, en plus du saccharose, un grand nombre d'impuretés diverses, est traité à la chaux. La chaux précipite un certain nombre d'acides organiques, ainsi que des protéines et d'autres substances sous forme de sels de calcium.

Une partie de la chaux forme avec le sucre de canne des saccharates de calcium solubles dans l'eau froide, qui sont détruits par traitement au dioxyde de carbone.

Le précipité de carbonate de calcium est séparé par filtration, et le filtrat, après purification supplémentaire, est évaporé sous vide jusqu'à l'obtention d'une masse pâteuse. Les cristaux de saccharose libérés sont séparés à l'aide de centrifugeuses. C'est ainsi qu'on obtient du sucre brut cristallisé, qui présente une couleur jaunâtre, une liqueur mère de couleur brunâtre et un sirop non cristallisant (mélasse de betterave, ou mélasse).

Le sucre cristallisé est purifié (raffiné) et le produit fini est obtenu.

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Date de publication : 2015-11-01 ; Lire : 416 | Violation des droits d'auteur de la page

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Les glucides sont la principale source d’énergie humaine. Le corps tire environ 60 % de son énergie des glucides, le reste des protéines et des graisses. La plupart des aliments végétaux sont riches en glucides.

En fonction de la complexité de la structure, de la solubilité, de la vitesse d'absorption des glucides produits alimentaires sont divisés en : simples et complexes. Les glucides simples sont rapidement absorbés dans le sang et absorbés par le corps, et se dissolvent également facilement dans les liquides. Ils ont un goût sucré et sont classés comme sucres.

Lorsque nous avons besoin de beaucoup d’énergie et rapidement, le glucose (glucides) est utilisé ! Si nous devons sauter ou courir rapidement, cette action est réalisée grâce à la glycolyse anaérobie (dégradation de la molécule de glucose en acide pyruvique et lactique).

Classification des glucides.

Les glucides sont répartis en 3 catégories : mono et disaccharides, oligosaccharides, polysaccharides.

1) Sucres (contiennent 1 à 2 monomères de glucose) :

Les monosaccharides sont des composés simples : glucose, fructose, galactose.

Disaccharides – plus connexions complexes: saccharose (sucre, dextrose), lactose (sucre du lait - glucide d'origine animale), maltose (sucre de malt).

2) Oligosaccharides (contiennent 3 à 9 monomères de glucose). Ceux-ci incluent la maltodextrine (un produit de la dégradation enzymatique incomplète de l'amidon).

3) Polysaccharides (contiennent plus de 9 monomères) : amidon végétal, glycogène (amidon « animal », présent dans la viande et le foie).

Les fibres non féculentes ou alimentaires sont également classées comme polysaccharides. Ils sont répartis en :

1) hydrosoluble (digéré dans le tractus gastro-intestinal) - pectines, gommes et mucus,

2) insoluble dans l'eau (non digéré dans le tractus gastro-intestinal) - cellulose ou fibre, hémicellulose.

Glucides dans les aliments.

Aliments riches en sources de fibres alimentaires : fruits, légumes, baies, céréales, son, légumineuses, noix.

Produits contenant des sources de polysaccharides « amidon » : céréales, pommes de terre, pâtes, produits à base de farine de première qualité.

Les produits sont sources de « sucres » : sucre, miel, chocolat, marmelade, fruits secs.

La fibre et son rôle dans le corps humain.

Les fibres sont un composant alimentaire qui n'est pas digéré par les enzymes digestives du corps humain, mais qui est traité par la microflore intestinale bénéfique.

Fibre (en au sens étroit) - cellulose, amidon résistant, polysaccharide, qui donne du glucose lors d'une hydrolyse complète ; fait partie de la plupart des organismes végétaux et constitue la base des parois cellulaires.

En termes simples, lorsque vous entendez le mot « fibres », pensez aux plantes, notamment aux légumes, aux fruits et aux grains entiers.

Pourquoi les fibres sont-elles si bénéfiques ?

1) Augmenter le volume de nourriture et la durée de sa consommation

2) Inhibition de la vidange gastrique

3) Réduire le temps de contact de la muqueuse intestinale avec les toxines, cancérigènes, acides biliaires

4) Stimulation des processus de sécrétion biliaire

5) Inhibition de l'hydrolyse de l'amidon

6) Diminution du taux de sucre dans le sang après les repas

7) Valeur énergétique réduite des aliments

8) Nettoyer les intestins et normaliser la composition de la microflore intestinale

9) Augmentation de la teneur en eau dans les selles

10) Réduit le risque de maladies cardiovasculaires.

Index glycémique des glucides.

L'index glycémique (IG) est un indicateur de l'effet des glucides après leur consommation sur la glycémie (son augmentation) et le degré de disponibilité des enzymes hydrolytiques.

L'indice glycémique compare la réponse du corps à un aliment avec la réponse du corps au glucose pur, qui a un indice glycémique de 100. Les indices glycémiques de tous les autres aliments sont comparés à l'indice glycémique du glucose, en fonction de la rapidité avec laquelle ils sont absorbés.

L'IG d'un produit dépend de plusieurs facteurs : le type de glucides et la quantité de fibres qu'il contient, la méthode de traitement thermique, la teneur en protéines et en graisses.

Sur la base de la valeur IG, les glucides sont divisés en glucides à IG élevé et faible. Ainsi, un indice glycémique supérieur à 50 est considéré comme « élevé », et inférieur à 50 est considéré comme « faible ». Les IG élevés sont : les sucres, les oligosaccharides, les polysaccharides végétaux « amidon ». Les fibres alimentaires à IG bas sont : la plupart des pectines (fruits), insolubles dans l'eau (fibres).

La complexité de la structure d'un glucide N'AFFECTE PAS SON TAUX de conversion en glucose (et le taux d'absorption par l'organisme) !!!

L’IG est la capacité d’un glucide à augmenter le taux de sucre dans le sang. Il s’agit d’un indicateur quantitatif, pas de vitesse !

L'IG dépend du moment et de la méthode de préparation du produit.

Par exemple, pommes de terre crues - GI65, pommes de terre frites - GI95.

Plus un glucide est transformé, plus il augmente votre taux de sucre (plus d’IG). Plus un glucide contient de fibres, moins il augmente le taux de sucre (moins l’IG).

Par exemple : petits pains blancs - GI90, pain blanc - GI70, miche - GI50, pain au son - GI30.

Structure de la consommation de glucides.

- 65-70% - polysaccharides « amidon » ;

— 25-30 % — « fibres alimentaires » ;

- 5-10% - "sucre".

Les besoins quotidiens en glucides sont de 4 à 5 g/kg de poids corporel ou de 300 à 500 g/jour et dépendent de la consommation énergétique du corps.

Lorsqu'il y a un excès de glucides à IG élevé dans l'alimentation (en particulier « facilement digestibles »), les glucides sont convertis en graisses, ce qui contribue au développement de l'obésité, du diabète, des maladies cardiovasculaires et autres.

En brûlant 1 g. les glucides produisent une énergie équivalente à 4 kcal.

À propos J'ai déjà écrit plus tôt et pour créer une image complète des glucides, vous pouvez également vous y familiariser. Eh bien, si vous décidez de comprendre pourquoi une personne a besoin de protéines, quelles fonctions remplissent les protéines, les céréales, les céréales et de découvrir des recommandations nutritionnelles, cliquez sur et je serai heureux de vous le dire.

Les glucides, ou sucres, - ce sont des composés organiques qui contiennent simultanément une molécule carbonyle (aldéhyde ou cétone) et plusieurs groupes hydroxyle (alcool). En d’autres termes, les glucides sont des alcools aldéhydiques (polyoxyaldéhydes) ou des alcools cétoniques (polyoxycétones). Les glucides font partie intégrante des cellules et des tissus de tous les organismes vivants, représentants du monde végétal et animal, constituant (en poids) l'essentiel des matière organique sur Terre. La source de glucides pour tous les organismes vivants est processus de photosynthèse, réalisée par les plantes. Les glucides jouent un rôle extrêmement important dans la nature vivante et sont les substances les plus courantes dans le monde végétal, représentant jusqu'à 80 % de la masse sèche des plantes. Important les glucides sont également importants pour l’industrie, car ils sont largement utilisés dans le bois utilisé dans la construction, la production de papier, les meubles et d’autres produits.

Fonctions de base :

Énergie. Lorsque les glucides se décomposent, l’énergie libérée est dissipée sous forme de chaleur ou stockée dans les molécules d’ATP. Les glucides fournissent environ 50 à 60 % de la consommation énergétique quotidienne du corps et jusqu'à 70 % lors d'une activité d'endurance musculaire.
Plastique. Les glucides (ribose, désoxyribose) sont utilisés pour construire l'ATP, l'ADP et d'autres nucléotides, ainsi que les acides nucléiques. Ils font partie de certaines enzymes. Les glucides individuels sont composants structurels membranes cellulairesLes glucides s'accumulent (stockés) dans muscles squelettiques, le foie et d'autres tissus sous forme de glycogène.
Spécifique. Les glucides individuels participent à assurer la spécificité des groupes sanguins, jouent le rôle d'anticoagulants (provoquant la coagulation), étant des récepteurs d'une chaîne d'hormones ou substances pharmacologiques, fournissant un effet antitumoral.
Protecteur. Des glucides complexes sont inclus dans les composants système immunitaire; les mucopolysaccharides se trouvent dans les substances muqueuses qui recouvrent la surface des vaisseaux du nez, des bronches, du tube digestif et des voies génito-urinaires et protègent contre la pénétration de bactéries et de virus, ainsi que contre les dommages mécaniques.
Réglementaire. Les fibres alimentaires ne se prêtent pas au processus de dégradation dans les intestins, mais elles activent le péristaltisme du tractus intestinal, les enzymes utilisées dans tube digestif, améliorant la digestion et l'absorption des nutriments.

Classification des glucides . Tous les glucides peuvent être divisés en deux grands groupes :

les glucides simples (monosaccharides ou monosaccharides),
glucides complexes (polysaccharides ou polioses).

Glucides simples ne subissent pas d'hydrolyse pour en former d'autres, encore plus glucides simples. Lorsque les molécules de monosaccharides sont détruites, seules des molécules d’autres classes peuvent être obtenues. composés chimiques. Selon le nombre d'atomes de carbone dans la molécule, on distingue les tétroses (quatre atomes), les pentoses (cinq atomes), les hexoses (six atomes), etc. Si les monosaccharides contiennent un groupe aldéhyde, alors ils appartiennent à la classe des aldoses (alcools aldéhydiques), s'ils contiennent un groupe cétone, ils appartiennent à la classe des cétoses (alcools cétoniques).

Glucides complexes ou polysaccharides, lors de l'hydrolyse, ils se décomposent en molécules de glucides simples. Les glucides complexes, à leur tour, sont divisés en :

les oligosaccharides,
polysaccharides.

Oligosaccharides- Ce sont des glucides complexes de faible poids moléculaire, solubles dans l'eau et au goût sucré. Polysaccharides- Ce sont des glucides de haut poids moléculaire, formés de plus de 20 résidus monosaccharides, insolubles dans l'eau et non sucrés au goût.

En fonction de la composition, les glucides complexes peuvent être divisés en deux groupes :

les homopolysaccharides, constitués de résidus du même monosaccharide ;
hétéropolysaccharides, constitués de résidus de divers monosaccharides.

Monosaccharides. La formule générale des monosaccharides est SpN2nOp. Les noms des monosaccharides sont formés du chiffre grec, correspondant au nombre d'atomes de carbone dans une molécule donnée, et de la terminaison -ose. Les monosaccharides à cinq et six atomes de carbone sont les plus souvent trouvés dans la nature - les pentoses et les hexoses. Selon la nature du groupe carbonyle inclus dans les monosaccharides (aldéhyde ou cétone), les monosaccharides sont répartis en :

aldoses (alcools aldéhydiques),
cétoses (alcools cétoniques).

Les hexoses les plus courants sont le glucose (sucre de raisin) et le fructose (sucre de fruit). Le glucose est un représentant des aldoses et le fructose est un représentant des cétoses. Le glucose et le fructose sont isomères, c'est-à-dire ils ont la même composition atomique et leur formule moléculaire est la même (C6H12O6). Cependant, la structure spatiale de leurs molécules diffère :
CH2OH-CHON-CHON-CHON-CHON-CHO Glucose (aldohexose)

CH2OH-CHON-CHON-CHON-CO-CH2OH Fructose (cétohexose).

E. Fisher a développé formules spatiales nommé d'après lui. Dans ces formules, les atomes de carbone sont numérotés à partir de l’extrémité de la chaîne dont le groupe carbonyle est le plus proche. En particulier, dans les aldoses, le premier numéro est attribué au carbone du groupe aldéhyde.
Cependant, les monosaccharides existent non seulement sous forme de formes ouvertes, mais également sous forme de cycles. Ces deux formes - chaîne et cyclique - sont tautomères et sont capables de se transformer spontanément l'une dans l'autre en solutions aqueuses. Représentants des monosaccharides :

Le D-ribose est un composant de l'ARN et des coenzymes de nature nucléotidique.
Le D-glucose (sucre de raisin) est une substance cristalline blanche, hautement soluble dans l'eau, son point de fusion est de 146°C. Les polymères de glucose sont principalement
D-galactose - substance cristalline, composant sucre du lait, composant essentiel ration alimentaire. Il se dissout assez bien dans l'eau, a un goût sucré et un point de fusion de 165°C. Avec le D-mannose, ce monosaccharide fait partie de nombreux glycolipides et glycoprotéines.
Le D-mannose est une substance cristalline, au goût sucré, hautement soluble dans l'eau, son point de fusion est de 132°C. Il se présente dans la nature sous forme de polysaccharides - les mannanes, à partir desquels il peut être obtenu par hydrolyse.
Le D-fructose (sucre de fruit) est une substance cristalline dont le point de fusion est de 132°C. Il est très soluble dans l'eau, au goût sucré, la douceur est deux fois supérieure à celle du saccharose. DANS forme libre trouvé dans les jus de fruits (sucre de fruit) et le miel. DANS formulaire associé le fructose est présent dans le saccharose et les polysaccharides végétaux (par exemple l'inuline).

L'oxydation des aldoses produit trois classes d'acides : aldonique, aldarique et alduronique.

Le plus important polysaccharides sont les suivants :

Cellulose- un polysaccharide linéaire constitué de plusieurs chaînes parallèles droites reliées par des liaisons hydrogène. Chaque chaîne est formée de résidus β-D-glucose. Cette structure empêche la pénétration de l'eau et est très extensible, ce qui assure la stabilité des membranes des cellules végétales, qui contiennent 26 à 40 % de cellulose. La cellulose sert de nourriture à de nombreux animaux, bactéries et champignons. Cependant, la plupart des animaux, y compris les humains, ne peuvent pas digérer la cellulose car elle contient tractus gastro-intestinal Il n’existe pas d’enzyme cellulase qui décompose la cellulose en glucose. Dans le même temps, les fibres de cellulose jouent un rôle important dans la nutrition, car elles donnent aux aliments une consistance volumineuse et grossière et stimulent la motilité intestinale.
Amidon et glycogène. Ces polysaccharides constituent les principales formes de stockage du glucose chez les plantes (amidon), les animaux, les humains et les champignons (glycogène). Lorsqu'ils sont hydrolysés, du glucose se forme dans les organismes, ce qui est nécessaire aux processus vitaux.
Chitine formé de molécules de β-glucose, dans lesquelles le groupe alcool au niveau du deuxième atome de carbone est remplacé par un groupe azoté NHCOCH3. Ses longues chaînes parallèles, comme les chaînes de cellulose, sont rassemblées en faisceaux. Chitine - principale élément structurel téguments d'arthropodes et parois cellulaires de champignons.

Les glucides sont classés selon la taille de leurs molécules en 3 groupes :

Monosaccharides– contenir 1 molécule de glucide (aldose ou cétose).

Trioses (glycéraldéhyde, dihydroxyacétone).

Tétroses (érythrose).

Pentoses (ribose et désoxyribose).

Hexoses (glucose, fructose, galactose).

Oligosaccharides- contiennent 2 à 10 monosaccharides.

Disaccharides (saccharose, maltose, lactose).

Trisaccharides, etc.

Polysaccharides- contiennent plus de 10 monosaccharides.

Homopolysaccharides - contiennent les mêmes monosaccharides (l'amidon, les fibres et la cellulose sont constitués uniquement de glucose).

Hétéropolysaccharides - contiennent différents types de monosaccharides, leurs dérivés vapeurs et des composants non glucidiques (héparine, acide hyaluronique, sulfates de chondroïtine).

Schéma n°1. K classification des glucides.

Glucides Monosaccharides Oligosaccharides Polysaccharides

1. Trioses 1. Disaccharides 1. Homopolysaccharides

2. Tétroses 2. Trisaccharides 2. Hétéropolysaccharides

3. Pentoses 3. Tétrasaccharides

4. Hexoses

3. 4. Propriétés des glucides.

Les glucides sont des substances blanches solides et cristallines qui ont presque toutes un goût sucré.

Presque tous les glucides sont hautement solubles dans l’eau et de véritables solutions se forment. La solubilité des glucides dépend de la masse (que plus de masse

, moins la substance est soluble, par exemple le saccharose et l'amidon) et sa structure (plus la structure du glucide est ramifiée, plus la solubilité dans l'eau, par exemple l'amidon et les fibres, est mauvaise). Les monosaccharides peuvent être trouvés dans deux formes stéréoisomères : Forme en L (leavus - gauche) et forme en D (dexter - droite). Ces formulaires ont le même propriétés chimiques , mais diffèrent par l'emplacement des groupes hydroxyde par rapport à l'axe de la molécule et par l'activité optique, c'est-à-dire faire pivoter l'avion d'un certain angle lumière polarisée , qui passe par leur solution. De plus, le plan de la lumière polarisée tourne d'un degré, mais en

direction opposée

. Considérons la formation de stéréoisomères en utilisant l'exemple du glycéraldéhyde : Sno sno MAIS

-S-N N-S-

CH2OHCH2OH

Forme L – forme D Lors de la production de monosaccharides dans des conditions de laboratoire, les stéréoisomères se forment dans un rapport de 1:1 ; dans le corps, la synthèse se produit sous l'action d'enzymes qui distinguent strictement la forme L de la forme D. Étant donné que seuls les sucres D sont synthétisés et dégradés dans l'organisme, les stéréoisomères L ont progressivement disparu au cours de l'évolution (la détermination des sucres dans les fluides biologiques à l'aide d'un polarimètre est basée sur cela).

Les monosaccharides présents dans les solutions aqueuses peuvent être interconvertis, cette propriété est appelée

mutation.

HO-CH2 O=C-H S O NO-S-N N N

NS-OH MAIS S S NO-S-N

MAIS IL N

MAIS-S-N

HO-CH2 O=C-H MAIS

NS-OH S O NO-S-N

CCH2-OH

Forme alpha Forme ouverte de l'hexose

Forme Betta.

Sous forme ouverte, ils peuvent interagir avec des protéines, des lipides et des nucléotides sans la participation d'enzymes. Ces réactions sont appelées glycation. La clinique utilise une étude du niveau d'hémoglobine glycosylée ou de fructosamine pour diagnostiquer le diabète sucré.

Les monosaccharides peuvent former des esters. La propriété des glucides de former des esters avec l'acide phosphorique est de la plus grande importance, car pour être inclus dans le métabolisme, le glucide doit devenir un ester de phosphore, par exemple, le glucose est converti en glucose-1-phosphate ou glucose-6-phosphate avant oxydation.

Les aldolases ont la capacité de réduire les métaux de leurs oxydes à un état oxyde ou libre dans un environnement alcalin. Cette propriété est utilisée en laboratoire pour détecter les aldoloses (glucose) dans les fluides biologiques. Le plus souvent utilisé La réaction de Trommer

dans lequel l'aldolose réduit l'oxyde de cuivre en oxyde et est lui-même oxydé en acide gluconique (1 atome de carbone est oxydé).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Bleu

C5H11COH + 2Cu(OH)2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH

Couleur rouge brique

Les monosaccharides peuvent être oxydés en acides non seulement dans la réaction de Trommer. Par exemple, lorsque le 6ème atome de carbone du glucose est oxydé dans le corps, il se forme de l'acide glucuronique, qui se combine avec des substances toxiques et peu solubles, les neutralise et les convertit en substances solubles, sous quelle forme ces substances sont excrétées du corps dans les urines. Les monosaccharides peuvent se combiner entre eux et former des polymères. La connexion qui apparaît dans ce cas s'appelle glycosidique

, il est formé par le groupe OH du premier atome de carbone d'un monosaccharide et le groupe OH du quatrième (liaison 1,4-glycosidique) ou du sixième atome de carbone (liaison 1,6-glycosidique) d'un autre monosaccharide. De plus, une liaison alpha glycosidique (entre deux formes alpha d'un glucide) ou une liaison bêta glycosidique (entre les formes alpha et bêta d'un glucide) peut être formée. Les oligo- et polysaccharides peuvent subir une hydrolyse pour former des monomères.

La réaction arrive