Qu'est-ce que « Polysaccharide » ? — Biologie

Définition 10.7 Biologie universitaire — 1re année · Chapitre 10 — Les glucides

Un polysaccharide est une chaîne de quelques centaines à quelques dizaines de milliers de monosaccharides unis par des liaisons osidiques, linéaire ou ramifiée. Polysaccharides de réserve : l’amidon chez les végétaux — l’amylose, glucose $\alpha(1{\to}4)$ non ramifié, $20\,\%$ , et l’amylopectine, $\alpha(1{\to}4)$ avec des branchements $\alpha(1{\to}6)$ tous les $24\text{ to }30\,$ résidus, $80\,\%$ — empaquetés en grains ; le glycogène chez les animaux et les champignons, semblable à l’amylopectine mais ramifié tous les $8\text{ to }12\,$ résidus, en granules cytosoliques du foie et des muscles. Polysaccharides de structure : la cellulose, glucose $\beta(1{\to}4)$ non ramifié, $2000\text{ to }15\,000\,$ résidus, dans les parois végétales ; la chitine, N-acétylglucosamine $\beta(1{\to}4)$ , dans les parois des champignons et les cuticules des arthropodes ; le peptidoglycane, alternance de N-acétylglucosamine et d’acide N-acétylmuramique réticulée par de courts peptides, le maillage d’une seule molécule qu’est la paroi bactérienne.

À gauche : grains d’amidon de pomme de terre au microscope, colorés à l’eau iodée ; les anneaux concentriques sont les couches d’amylopectine déposées jour après jour. À droite : cuticule d’un lucane — des fibres de chitine dans une matrice protéique, durcies et sombres : la même architecture (1 4) que la cellulose, sur un autre sucre. — À gauche : grains d’amidon de pomme de terre au microscope, colorés à l’eau iodée ; les anneaux concentriques sont les couches d’amylopectine déposées jour après jour. À droite : cuticule d’un lucane — des fibres de chitine dans une matrice protéique, durcies et sombres : la même architecture $\beta(1{\to}4)$ que la cellulose, sur un autre sucre.

Exemples

Exemple 10.9 (Pourquoi le glycogène est ramifié)

Le glycogène est dégradé depuis ses extrémités non réductrices, un glucose à la fois, par la glycogène phosphorylase. Une chaîne non ramifiée de $50\,000$ glucoses aurait une seule extrémité de ce type et libérerait un glucose par cycle d’enzyme ; une particule de glycogène de même taille, ramifiée tous les douze résidus, en offre quelque $2000$ et en libère deux mille à la fois. La ramification garde aussi la particule compacte et soluble. Les cent grammes de glycogène du foie peuvent être mobilisés à dix grammes par heure ; le même glucose stocké en une seule longue chaîne mettrait des années à se dérouler.

Exemple 10.10 (Pourquoi ne pas stocker le glucose lui-même)

Cent grammes de glucose ( $0.55\,\mathrm{mol}$ ) dissous dans le $1\,\mathrm{L}$ d’eau des cellules d’un foie ajouteraient $0.55\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}$ à un cytosol à $0.3\,\mathrm{osmol}/\mathrm{L}$ : les cellules gonfleraient jusqu’à trois fois leur volume et éclateraient. Sous forme de glycogène, le même glucose fait $7 \times 10^{18}$ particules, $1 \times 10^{-5}\,\mathrm{mol}/\mathrm{L}$ , invisibles du point de vue osmotique. Un polymère est une manière de stocker un très grand nombre de molécules comme une seule.

Exemple 10.4 (Des sucres qui ne sont pas $(\mathrm{CH_2O})_n$ )

Le désoxyribose n’a pas d’hydroxyle en C2 (Chapitre 11) ; la glucosamine et la N-acétylglucosamine portent une amine à la place de l’hydroxyle en C2 (chitine, peptidoglycane) ; l’acide glucuronique a un carboxyle en C6 (les polysaccharides de la matrice) ; les sucres phosphorylés (glucose-6-phosphate, ribose-5-phosphate) sont les formes sous lesquelles les sucres entrent dans le métabolisme ; les polyols (glycérol, sorbitol) n’ont pas de carbonyle. Le cœur reste le même : une petite chaîne carbonée polyhydroxylée que l’eau adore.

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Exemples

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