Les Glucides : Structure et Propriétés Fonctionnelles

Flashcards de vocabulaire portant sur les définitions structurales, la stéréochimie, les propriétés physico-chimiques et la classification des glucides.

Glucide

Molécule organique constituée d'une chaîne carbonée non ramifiée portant un groupement carbonyle (aldéhyde ou cétone sur le carbone $C_2$) et au moins deux groupements hydroxyles, soit un groupement $-OH$ par carbone libre.

Hydrate de carbone

Ancienne appellation obsolète des glucides provenant de leur formule empirique $C_n(H_2O)_n$, encore conservée dans le vocabulaire anglo-saxon sous le terme « carbohydrates » ou « carbs ».

Ose

Glucide simple non hydrolysable comportant de 3 à 7 atomes de carbone, de formule brute de base $C_n H_{2n} O_n$, renfermant plusieurs fonctions alcool ($n-1$) et une fonction aldéhyde ou cétone.

Aldose

Ose possédant une fonction aldéhyde sur son premier carbone ($C_1$) et $n-1$ fonctions alcool.

Cétose

Ose possédant une fonction cétone située sur son deuxième carbone ($C_2$) et $n-1$ fonctions alcool.

Carbone asymétrique ($C^*$)

Atome de carbone tétraédrique lié à quatre groupements ou atomes différents, conférant une chiralité à la molécule.

Énantiomères

Stéréoisomères de configuration qui sont l'image l'un de l'autre dans un miroir plan et qui sont non superposables, ayant les configurations absolues opposées pour la totalité de leurs carbones asymétriques.

Diastéréoisomères

Stéréoisomères de configuration qui ne sont pas des énantiomères, c'est-à-dire qui ne sont pas images l'un de l'autre dans un miroir.

Épimères

Diastéréoisomères qui diffèrent uniquement par la configuration spatiale d'un seul et unique carbone asymétrique (comme le $D\text{(+)Allulose}$ et le $D\text{(-)Fructose}$, ou le $D\text{-glucose}$ et le $D\text{-mannose}$).

Série D (nomenclature de Fischer)

Appartenance d'un ose dont le groupement hydroxyle ($-OH$) porté par le carbone asymétrique le plus éloigné du carbonyle ($C_{n-1}$) est situé à droite dans la représentation de Fischer.

Série L (nomenclature de Fischer)

Appartenance d'un ose dont le groupement hydroxyle ($-OH$) porté par le carbone asymétrique le plus éloigné du carbonyle ($C_{n-1}$) est situé à gauche dans la représentation de Fischer.

Hémi-acétalisation intramoléculaire

Réaction d'addition interne entre le groupement carbonyle ($C_1$ ou $C_2$) et un groupement hydroxyle ($C_4$ ou $C_5$) de la même molécule d'ose, aboutissant à sa cyclisation.

Carbone anomérique

Carbone portant initialement la fonction carbonyle qui devient asymétrique lors de la cyclisation intramoléculaire de l'ose ($C_1$ chez les aldoses, $C_2$ chez les cétoses).

Anomères ($\alpha$ et $\beta$)

Deux formes diastéréoisomères (épimères) formées lors de la cyclisation d'un ose, se distinguant par l'orientation du groupement $-OH$ anomérique dans l'espace (vers le bas en position $\alpha$ ou vers le haut en position $\beta$ selon la représentation de Haworth pour la série D).

Pyranose

Forme cyclique d'un ose formée d'un hétérocycle à 6 sommets (5 atomes de carbone et 1 atome d'oxygène), dérivant du noyau pyrane.

Furanose

Forme cyclique d'un ose formée d'un hétérocycle à 5 sommets (4 atomes de carbone et 1 atome d'oxygène), dérivant du noyau furane.

Conformation chaise

Conformation spatiale tridimensionnelle la plus stable du cycle pyranique, dans laquelle les encombrements stériques sont minimisés lorsque les substituants volumineux occupent des positions équatoriales.

Polyol

Glucide réduit dans lequel la fonction carbonyle a été hydrogénée en groupement hydroxyle ($-OH$) sous l'action d'un agent réducteur tel que $NaBH_4$ ou $LiBH_4$.

Acide aldonique

Acide monocarboxylique produit par l'oxydation douce de la fonction aldéhyde d'un aldose (notamment par le brome ou l'iode en milieu faiblement alcalin chaud), à l'instar de l'acide gluconique issu du glucose.

Liqueur de Fehling

Réactif cuivrique ($Cu(OH)_2$) en milieu alcalin à chaud permettant de caractériser et doser les sucres réducteurs grâce à la formation d'un précipité rouge brique.

Acide aldarique

Acide dicarboxylique issu de l'oxydation forte d'un aldose par l'acide nitrique ($HNO_3$) à chaud, transformant simultanément le groupement aldéhyde et la fonction alcool primaire terminale en groupements carboxyles ($-COOH$).

Liaison O-osidique

Liaison covalente établie entre le groupement hydroxyle du carbone anomérique d'un ose et un groupement alcoolique d'un second composé, s'accompagnant de la perte d'une molécule d'eau.

Holoside

Oside dont l'hydrolyse complète ne libère que des oses.

Hétéroside

Oside dont l'hydrolyse libère à la fois des oses et une fraction non glucidique appelée aglycone.

Réfractométrie

Méthode optique permettant de déterminer la concentration massique totale en sucres d'une solution par la mesure de la variation de l'indice de réfraction selon la relation $n = n_0 + k \cdot C$.

Loi de Biot

Loi physique régissant la déviation du plan de polarisation de la lumière polarisée par une substance chirale en solution : $[\alpha]_\lambda^t \times l \times c = \alpha$.

Dextrogyre

Qualifie une molécule chirale qui dévie le plan de la lumière polarisée vers la droite du point de vue de l'observateur, notée par le signe $(+)$.

Lévogyre

Qualifie une molécule chirale qui dévie le plan de la lumière polarisée vers la gauche du point de vue de l'observateur, notée par le signe $(-)$.

Mutarotation

Évolution spontanée du pouvoir rotatoire d'une solution d'ose fraîchement préparée au cours du temps, due à l'interconversion réversible entre les formes anomériques $\alpha$ et $\beta$ par ouverture transitoire de cycle jusqu'à l'atteinte d'un équilibre.