Les oses

Les oses, sont aussi appelés monosaccharides. D’un point de vue chimique, ils sont composés : 

  • d’une fonction carbonyle
  • d’une ou deux fonctions alcools primaires
  • au moins une fonction alcool secondaire

De fait, ils sont composés d’au moins trois carbones.

1 – Les oses, caractéristiques générales

Les oses sont des molécules organiques simples qui se caractérisent par leur structure en anneau.

Ils sont classés dans la famille des glucides, qui est l’une des principales classes de composés organiques. Les oses sont des composés clés pour de nombreuses réactions biochimiques et sont également des constituants importants des macromolécules biologiques telles que les acides nucléiques et les polysaccharides.

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Acide nucléiquesmolécules biologiques qui jouent un rôle fondamental dans le stockage, la transmission et l’expression de l’information génétique dans les organismes vivants. Ils sont constitués d’une chaîne de nucléotides, qui sont des monomères composés d’une base azotée, d’un sucre à cinq carbones (ribose ou désoxyribose) et d’un groupe phosphate.

Il existe deux types d’acides nucléiques : l’acide désoxyribonucléique (ADN) et l’acide ribonucléique (ARN). L’ADN est la molécule qui contient l’information génétique de la plupart des organismes, sous forme de séquences spécifiques de nucléotides. L’ARN, quant à lui, joue un rôle crucial dans la synthèse des protéines à partir de l’information génétique contenue dans l’ADN.

Les acides nucléiques sont impliqués dans de nombreuses fonctions cellulaires, telles que la réplication de l’ADN, la transcription de l’ADN en ARN et la traduction de l’ARN en protéines. Ils sont également utilisés en biotechnologie pour la synthèse de molécules d’intérêt, telles que les médicaments et les enzymes.

Polysaccharides : un polymère (une molécule composée de plusieurs sous-unités identiques) formé par la répétition de monosaccharides (ou oses), qui sont des sucres simples tels que le glucose, le fructose ou le galactose. Les polysaccharides sont des macromolécules complexes et de grande taille, souvent utilisées par les organismes vivants pour le stockage d’énergie et le soutien structurel.

Les polysaccharides les plus connus sont l’amidon et la cellulose, qui sont tous deux présents dans les plantes. L’amidon est utilisé par les plantes pour stocker l’énergie sous forme de glucose, tandis que la cellulose est un composant structurel important de la paroi cellulaire des plantes. Les propriétés physiques et chimiques des polysaccharides dépendent de leur structure et de leur composition. Les polysaccharides peuvent être dégradés par des enzymes spécifiques appelées glycosidases, qui hydrolysent les liaisons glycosidiques entre les monomères de sucre.

2 – Structure des oses

Les oses ont une structure en anneau, qui peut exister sous deux formes principales, appelées la forme alpha et la forme bêta. Ces deux formes sont des isomères stéréoisomères, c’est-à-dire qu’elles ont la même formule brute mais une configuration spatiale différente. Cette configuration est due à la présence d’un atome de carbone asymétrique dans la molécule, qui a quatre substituants différents.

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Isomères stéréoisomères : molécules qui ont la même formule brute et la même connectivité entre les atomes, mais diffèrent dans la disposition spatiale de leurs atomes dans l’espace tridimensionnel. En d’autres termes, les isomères stéréoisomères ont des arrangements différents de leurs groupes fonctionnels et de leurs atomes, mais ils sont liés de la même manière.

Carbone asymétrique : atome de carbone lié à quatre groupes différents, ce qui signifie qu’il a une configuration spatiale non superposable avec son image miroir.

3 – Le pouvoir rotatoir des oses

Le pouvoir rotatoire est une propriété optique des oses qui est liée à leur capacité à faire tourner la lumière polarisée. Cette propriété est due à la présence d’un groupe hydroxyle (-OH) sur le carbone asymétrique de la molécule. Les oses peuvent être classés en deux catégories en fonction de leur pouvoir rotatoire : les oses dextrogyres et les oses lévogyres.

Les oses dextrogyres ont un pouvoir rotatoire positif, ce qui signifie qu’ils font tourner la lumière polarisée dans le sens des aiguilles d’une montre.

Les oses lévogyres, en revanche, ont un pouvoir rotatoire négatif et font tourner la lumière polarisée dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.

La configuration des oses influence leur pouvoir rotatoire. Ainsi, la forme alpha et la forme bêta d’un ose ont un pouvoir rotatoire différent.

Par exemple, le glucose existe sous forme alpha et forme bêta, et la forme alpha a un pouvoir rotatoire spécifique de +112 degrés, tandis que la forme bêta a un pouvoir rotatoire de +19 degrés.

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Lumière polarisée : forme de lumière dans laquelle les ondes électromagnétiques vibrent dans une direction spécifique. Contrairement à la lumière non polarisée, qui vibre dans toutes les directions perpendiculaires à la direction de propagation, la lumière polarisée ne vibre que dans une direction donnée. Cette direction de vibration est appelée la direction de polarisation de la lumière. La polarisation de la lumière peut être causée par la réflexion, la réfraction ou la diffusion de la lumière. La lumière polarisée est importante dans de nombreuses applications, notamment en optique, en communication et en électronique.

Oses dextrogyres : Il dévit la lumière polarisée vers la droite, il est noté (+).

Oses lévogyres : Il dévit la lumière polarisée vers la gauche, il est noté (-)

4 – Pour finir

En conclusion, les oses sont des molécules clés en biochimie. Leur structure en anneau est due à leur capacité à former des liaisons covalentes entre leur groupe alcool et leur groupe aldéhyde ou cétone. La configuration spatiale de la molécule peut être alpha ou bêta, ce qui influence leur pouvoir rotatoire. La connaissance de la structure et de la conformation des oses est essentielle pour comprendre leur rôle dans les processus biochimiques et pour développer de nouvelles applications dans les domaines de la médecine et de la biotechnologie.

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Liaison covalente : liaison chimique dans laquelle deux atomes partagent une paire d’électrons pour former une molécule stable. Cette liaison est créée par une force d’attraction mutuelle entre les électrons de valence des atomes, qui sont les électrons situés sur la couche la plus externe de l’atome. Les atomes impliqués dans une liaison covalente peuvent être des atomes de même élément (comme dans une molécule de dihydrogène, H2) ou des atomes de différents éléments (comme dans une molécule d’eau, H2O). Les liaisons covalentes peuvent être simples, doubles ou triples, selon le nombre de paires d’électrons partagés entre les atomes.

Groupe alcool : groupe fonctionnel constitué d’un atome d’oxygène lié à un atome de carbone et à un groupe hydroxyle (-OH).

Groupe aldéhyde : groupe fonctionnel constitué d’un atome de carbone doublement lié à un atome d’oxygène (groupe carbonyle) et lié à un atome d’hydrogène et à un autre groupe fonctionnel ou à un atome de carbone.

Cétone : composé organique qui possède un groupe carbonyle (C=O) lié à deux groupes alkyles ou aryles. Les noms des cétones se terminent généralement par le suffixe « -one ».

Pour aller plus loin
Les glucides
Cyclisation des oses
Propriétés des oses

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Le diabète
La maladie du foie gras
Assimilation des glucides

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