Les
polysaccharides
La
plupart des polysaccharides sont des polymères
de glucose.
Les
trois polysaccharides les plus connus sont :
- L'amidon
- Le
glycogène
- La
cellulose
À
ces trois là, on pourrait en ajouter un quatrième
même si ce n'est pas tout à fait un polymère
de glucoses: la chitine.
L'amidon
L'amidon
est formé de deux types de polymères
de glucose: l'amylose et l'amylopectine. L'amylose
est formée de chaînes
linéraires de glucoses (les glucoses
sont liés les uns aux autres comme les maillons
d'une chaîne) alors que l'amylopectine est
formée de chaînes
ramifiées (il y a des embranchements
comme les branches d'un buisson). Chaque molécule
peut contenir de 100 à 20 000 glucoses
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Les
glucides |
Monosaccharides |
Disaccharides |
Polysaccharides |
Métabolisme |
Un
polymère
est une grosse molécule formée
de l'union les unes aux autres de nombreuses
petites molécules identiques ou semblables.
Les
plastiques produits à partir de dérivés
du pétrole sont des polymères.
Le polyéthylène,
par exemple, est formé de l'union en
chaînes de molécules d'éthylène
(CH2=CH2). |
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L'amidon
est le sucre de réserve des plantes. C'est
à dire que c'est surtout sous cette forme que
les plantes mettent en réserve leurs
surplus de glucose.
On retrouve de l'amidon surtout dans les racines,
les graines et les fruits. L'amidon est particulièrement
abondant dans les céréales (riz, blé,
maïs, etc.) et les tubercules (pommes de terre).
Grains
d'amidon dans des cellules de pomme de terre. Les
grains apparaissent en bleu car la préparation
a été colorée avec de l'iode
(l'iode colore l'amidon en bleu).
La pomme de terre entrepose
sous forme d'amidon les surplus de glucose qu'elle
a fabriqués au cours de l'été.
Ces glucoses serviront à la croissance de
la plante le printemps suivant (seule la partie
souterraine demeure en vie au cours de l'hiver).
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Dans
les cellules végétales, l'amidon
forme de petits grains visibles au microscope.
Ce sont ces petits grains qui forment l'espèce
de poudre blanche qui s'accumule sur la planche
à découper lorsqu'on taille
des frites.
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Le
sirop de maïs est obtenu par un traitement
chimique de l'amidon de maïs au cours
duquel les molécules d'amidon sont
brisées en molécules de glucose.
On peut également transformer une partie
des glucoses en fructoses afin d'augmenter
le goût sucré.
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Le
glycogène
Le
glycogène est un polymère de glucose
semblable à l'amylopectine, présent
dans les muscles (la viande) et le foie des animaux.
On qualifie le glycogène de sucre
de réserve des animaux.
C'est en effet une façon pratique,
pour l'organisme, de mettre en réserve des
surplus de glucose. Suite à un repas riche
en sucres, le sang risque de devenir dangereusement
trop concentré en glucose. On dit alors que
la glycémie augmente
(la glycémie, c'est la concentration
de glucose dans le sang). Les cellules (foie et
muscles surtout) transforment alors ces surplus
de glucose en molécules de glycogène
ce qui contribue à faire baisser la glycémie.
L'organisme est capable de stocker jusqu'à
600 g de glycogène.
glu + glu + glu
+ glu +.....+ glu ==> glu-glu-glu-glu-glu....
Une
hormone sécrétée par le
pancréas est essentielle au bon déroulement
de cette réaction chimique. La connaissez-vous? |
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Inversement,
si le taux de glucose sanguin devient trop bas (après
un jeûne de quelques heures ou une intense activité
physique), le glycogène accumulé dans
le foie peut se défaire de nouveau en glucoses
qui passent dans la circulation sanguine.
glu-glu-glu-glu-glu....
==> glu + glu + glu + glu +.....+ glu
Pourquoi
conseille-t-on aux athlètes de manger
du spaghetti (ou n'importe quel autre aliment
riche en amidon), la veille d'une activité
physique ? |
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Comme
nous le verrons, le glucose est le principal
carburant des cellules. Dans les cellules,
il réagit avec l'oxygène pour
former du gaz carbonique et de l'eau. La réaction
libère l'énergie nécessaire
au bon fonctionnement de la cellule.
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Si
le glucose est absorbé trop rapidement
par l'intestin, le pancréas peut réagir
trop vivement et sécréter trop
d'insuline. L'état de glycémie
élevée (taux de glucose sanguin
élevé) peut alors être
suivi d'un état d'hypoglycémie
(déficience en glucose sanguin). Les
mono et les disaccharides s'absorbent beaucoup
plus rapidement que les polysaccharides comme
l'amidon. Il est donc toujours préférable
de se nourrir de glucides qui s'assimilent
lentement comme l'amidon (surtout si elle
est mélangée à des fibres
alimentaires) plutôt que de mono ou
disaccharides.
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La
cellulose
Tout
comme l'amidon et le glycogène, la cellulose
est un polymère de glucose. Elle est formée
de longues chaînes linéaires de glucoses
liés les uns aux autres. Par contre, les
liaisons entre les glucoses sont différentes
de celles de l'amidon ou du glycogène:
Les
liaisons entre les glucoses de la cellulose sont
du type bêta 1-4 plutôt que alpha 1-4.
Voyez-vous la différence ?
Ces
liaisons bêta 1-4
ne peuvent pas être brisées par les
sucs digestifs de la plupart des animaux. Résultat,
on ne peut pas digérer la cellulose.
On ne peut pas briser les liaisons unissant les
glucoses (digérer un polysaccharide consiste
à le séparer en monosaccharides).
Si ces liens ne sont pas brisés, on ne peut
pas absorber les glucoses constituant la cellulose.
Celle-ci parcourt tout le tractus digestif et ressort
intacte... à l'autre bout.
Dams
les plantes, les molécules de cellulose s'assemblent
les unes aux autres pour former des fibres.
Ces fibres forment les parties dures des tissus
végétaux.
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RECHERCHE
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Puisqu'on
ne peut pas la digérer, la cellulose
n'est pas à proprement parler un aliment.
On conseille pourtant d'en manger. La cellulose
constitue une part importante de ce qu'on
appelle les fibres
alimentaires. Les fibres alimentaires
sont constituées des parties non digestibles
des aliments (ce qui ne se digère pas).
Pourquoi
conseille-t-on de manger des aliments riches
en fibres alimentaires (son, céréales
entières, fruits et légumes,
légumineuses)?
Mots clés:
fibres alimentaires, cellulose
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Le
coton et le papier sont presque entièrement
faits de fibres de cellulose. |
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Ces fibres
se superposent pour former les parois cellulaires des cellules
végétales. Toutes les cellules végétales
sont recouvertes d'une paroi rigide, la paroi cellulaire.
C'est cette paroi qui donne aux végétaux leur
rigidité. Un tissu végétal est d'autant
plus dur qu'il est formé de cellules aux parois cellulaires
épaisses.
Puisque
la cellulose ne se digère pas, les animaux qui se
nourrissent de végétaux doivent pouvoir briser
les parois cellulosiques des cellules végétales
s'ils veulent profiter du contenu cellulaire. Beaucoup d'herbivores
ont développé une dentition particulièrement
adaptée à ce broyage mécanique.
Beaucoup
d'herbivores abritent aussi dans leur intestin des colonies
de bactéries pouvant digérer pour eux une
partie de la cellulose qu'ils consomment.
Produits
riches en cellulose: le bois, le papier, le coton. La longueur
des chaînes formant les fibres varie de quelques centaines
de glucoses pour les fibres du bois à plus de 6000
pour le coton.
En
diététique, on divise souvent les glucides
en sucres (mono et disaccharides),
amidon et fibres
(cellulose).
Ainsi,
sur une boîte de Cheerios
au miel et aux noix, on peut lire:
Glucides |
24
g
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Sucres
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10
g
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Amidon
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12
g
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Fibres
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2
g
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Pour
une portion de 30 g :
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Fibres
de cellulose de la paroi d'une cellule végétale.
Notez comment les couches de fibres
se croisent à angle droit.
Le bois est formé de cellules
mortes aux parois cellulaires épaisses. Ces cellules
ont perdu leurs parois transversales (leurs "bouts")
et forment ainsi de longs tuyaux qui conduisent vers les
feuilles la sève puisée dans le sol par
les racines.
Les
fibres de cellulose de ces parois sont imprégnées
d'une "colle" qui durcit l'ensemble : la lignine.
La paroi des cellules végétales est donc
un matériau composite (des fibres orientées
imprégnées d'une substance durcissante)
comme les matériaux modernes tels la fibre de carbone
ou la fibre de verre.
La fabrication du papier nécessite la séparation
de la lignine de la cellulose par des procédés
chimiques ou mécaniques (on parle alors de pâte
chimique ou de pâte mécanique).
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La
chitine
La chitine
est un polymère semblable à la cellulose sauf
qu'elle est formée de glucoses
aminés (ou glucosamines).
Un glucose
aminé, c'est un glucose lié à un groupement
amine (NH2).
La chitine
forme l'exosquelette (la "carapace") des Arthropodes
(araignées, insectes, crustacés). La chitine
est généralement durcie et régidifiée
par des dépôts de carbonates de calcium (CaCO3).
Quelques
utilisations de la chitine
La chitine qu'on peut extraire des
"carapaces" des crevettes et autres crustacés
peut avoir de multiples usages.
Une
légère modification chimique permet
d'obtenir le chitosane, une substance
aux nombreux usages, tant en agriculture qu'en médecine.
Voir : Chitosane
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D'après
vous, quel est le glucide le plus abondant sur Terre?
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Et
quel est le glucide qu'on retrouve en plus grande quantité
dans l'alimentation humaine? |
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N-acétyl-glucosamine
(un glucose aminé)
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Résumé
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Monosaccharides |
- Glucose
- Fructose
- Galactose
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Disaccharides
(mono-mono) |
- Saccharose
(glu-fruct)
- Maltose
(glu-glu)
- Lactose
(glu-galac)
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Polysaccharides
(glu-glu-glu-...-glu)
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- Amidon
- Glycogène
- Cellulose
- Chitine
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