Monosaccharides

Structure des monosaccharides

Comme expliqué dans l'article sur les glucides, les monosaccharides sont des molécules organiques composées d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Ils peuvent être représentés dans leur structure linéaire ou en anneau. Jette un coup d'œil aux figures 1 et 2, qui montrent les deux structures d'une même molécule.

Fig. 1 - Structure linéaire du monosaccharide glucose

Fig. 2 - Structure en anneau du monosaccharide glucose

Types de monosaccharides

Les monosaccharides sont classés en fonction du nombre d'atomes de carbone qu'ils contiennent. Voici les trois types les plus courants :

• Les trioses (3 atomes de carbone) sont importants pour la respiration cellulaire.

• Les pentoses (5 atomes de carbone), par exemple le ribose dans l'ARN et le désoxyribose dans l'ADN.

• Les hexoses (6 atomes de carbone), comme le glucose, le fructose et le galactose.

La figure 3 te montre la différence entre les trioses, les pentoses et les hexoses. Remarque que la structure linéaire s'allonge au fur et à mesure que l'on ajoute des atomes de carbone.

Fig. 3 - Exemples de sucres trioses, pentoses et hexoses. Observe la colonne vertébrale de carbone

Exemples de monosaccharides

Tu rencontreras trois monosaccharides classés comme les plus importants dans l'alimentation : le glucose, le galactose et le fructose. Mais ce ne sont pas les seuls. Le désoxyribose et le ribose sont également très importants, car ce sont les bases de l'ADN et de l'ARN.

Le glucose

Le glucose est le monosaccharide le plus courant. Avec l'oxygène, il est le produit de la photosynthèse. C'est une source d'énergie importante pour les animaux et les plantes.

La formule moléculaire du glucose : $C_6{H}_{12}{O}_6$

Elle t'indique qu'il possède 6 atomes de carbone, ce qui signifie que le glucose est un hexose.

Le glucose possède deux isomères : l'α-glucose (alpha-glucose) et le β-glucose (bêta-glucose). Ils ont la même formule moléculaire. Cependant, ils diffèrent au niveau de leur structure. Il y a une légère différence dans la disposition des atomes dans la molécule. Remarque la position de l'atome d'hydrogène (H) à l'extrême droite et du groupe hydroxyle (OH) sur la figure 4.

Fig. 4. Structures en anneau de l'α-glucose et du β-glucose.

Galactose et fructose

Le galactose se trouve dans le lait, tandis que le fructose se trouve dans les fruits. Ils sont similaires au glucose en ce sens qu'ils partagent tous les trois la même formule : ${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$ Cependant, comme l'α-glucose et le β-glucose, ils diffèrent par leur structure. Dans la figure 5, remarque comment les atomes et les groupes sont disposés dans les trois sucres.

Fig. 5 -Laforme linéaire des structures du glucose, du galactose et du fructose.

Désoxyribose et ribose

Deux autres monosaccharides très importants sont le désoxyribose et le ribose. On les trouve respectivement dans l'ADN et l'ARN, où ils constituent les bases des nucléotides, qui portent le matériel génétique.

Le désoxyribose et le ribose sont tous deux des pentoses, c'est-à-dire qu'ils sont composés de 5 atomes de carbone. La formule du désoxyribose est ${\mathrm{C}}_5{\mathrm{H}}_{10}{\mathrm{O}}_4$ et celle du ribose est ${\mathrm{C}}_5{\mathrm{H}}_{10}{\mathrm{O}}_5$. Observe la disposition des atomes dans la figure 6.

Fig. 6 - Structures en anneau du ribose et du désoxyribose

Les monosaccharides forment des disaccharides et des polysaccharides.

Les monosaccharides sont assemblés par un processus appelé condensation. La réaction de condensation de certains monosaccharides entraîne la formation de disaccharides et de polysaccharides. Dans les disaccharides, deux monosaccharides sont liés, tandis que dans les polysaccharides, il y en a plusieurs (poly- signifie "beaucoup").

Une réaction de condensation entre deux monosaccharides forme une liaison covalente, glycosidique . Il existe différents types de liaisons glycosidiques qui se forment entre les monosaccharides. Selon l'emplacement des liaisons, il existe par exemple des liaisons 1,4-glycosidiques qui se forment sur le 1er atome de carbone de l'un et le 4e atome de carbone de l'autre monosaccharide. Tu rencontreras également des liaisons 1,6-glycosidiques dans les polysaccharides, où des branches se forment dans les chaînes.

Rappelle-toi qu'il existe deux isomères différents du glucose : l'α-glucose et le β-glucose. Selon l'isomère qui forme un certain disaccharide ou polysaccharide, ces liaisons peuvent être écrites comme des liaisons α-1,4-glycosidiques ou β-1,4-glycosidiques. Il en va de même pour les liaisons 1,6.

Les disaccharides et les polysaccharides peuvent être décomposés en monosaccharides au cours de l'hydrolyse. Il s'agit d'une réaction au cours de laquelle des molécules d'eau sont ajoutées et les liaisons glycosidiques entre les monosaccharides sont rompues. Il en résulte une décomposition des disaccharides et des polysaccharides.