Chimie / Thème : Les molécules organiques dans le domaine de la santé Chapitre 3 : Les glucides

1/ Classement des glucides

Les glucides sont une famille de molécules organiques à base d'atomes de carbone ….., oxygène ….. et hydrogène ……. Leur formule générale est ………………… Ils comportent toujours :

plusieurs groupes hydroxyle…………., c’est-à-dire plusieurs fonctions ……………..

un groupe carbonyle …………….. donc

soit une fonction aldéhyde

soit une fonction cétone.

Ils se répartissent en 2 sous-familles.

A/ Les oses (ou monosaccharides ou ‘sucres rapides’)

Ce sont des sucres ……………….. ou ……………., directement utilisés par l'organisme et non ………………………….

Appelés …………………….. s'ils ont une fonction aldéhyde.

Appelés ……………………. s'ils ont une fonction cétone.

Entourer :

-en rouge le groupe carbonyle. -en vert les groupes correspondant à un alcool secondaire. -en bleu les groupes qui correspondent à un alcool primaire. -Indiquer s’il s’agit d’un aldose ou d’une cétose

……………….

………………

………………

B/ Les osides (ou polysaccharides ou ‘sucres lents’)

Ce sont des sucres …………………. qui ne sont pas assimilables directement par l’organisme. Ce sont des polymères (très grandes molécules), formés de plusieurs ………………………assemblés. Ces osides peuvent être « cassés » ou « lysés » par l’organisme : ils sont ……………………………… On peut distinguer :

De petits osides appelés ………………………….. : constitués de quelques oses (1 à 10). Exemples :

Sucrose ou saccharose Lactose

Diholoside formé par le glucose et le fructose

Diholoside composé de galactose et de glucose

De gros osides appelés ………………………. : constitués de centaines voire milliers d’oses (100 à 100 000). Ce sont en général des dérivés de l’………………………..

Exemples : Le plus connu est l’amidon, constitué d’un mélange d’environ 20 % d’amylose et 80 % d’amylopectine.

Amylose Amylopectine

600 à 1000 molécules de glucose 10 000 à 100 000 molécules de glucose

2/ Transformation du lactose

La transformation entre le …………………. (de formule brute C12H22O12 ) avec l’………….. en milieu …………. s’appelle une …………………. Elle est soit …………….., soit …………..

L’hydrolyse enzymatique se fait en présence d’une …………………….., la ……………… (sécrétée par les ………………………), qui coupe les liaisons entre les 2 oses :

L’hydrolyse chimique se fait par ajout d’un …………………………..

La fermentation lactique De plus, sous l’influence d’enzymes produites par des bactéries lactiques (streptococcus thermophilus et lactobacillus bulgarius par exemple), le …………………. produit par l’hydrolyse du ………………………., se transforme en milieu anaérobie en ………………………….. Les bactéries se multiplient, la quantité d’acide lactique …………………, le pH ………………, l’acidité …………… de plus en plus. A pH = 4,6, les caséines précipitent et le lait ………………………. !

Remarque : Le glucose et le galactose ont la même …………………….. mais une formule …………………………………….. différente, ce sont des ……………………………..

3/ Solubilité des glucides dans l’eau et préparation des solutions

A/ Solubilité

Tous les glucides sont …………………….. dans l’eau, mais dans des proportions différentes. La solubilité massique est la ………………………………………………………………………………….

Sm =

On peut aussi définir une solubilité molaire :

Sn =

Remarque : La solubilité dépend de la ………………….. : elle augmente quand la température …….

B/ Préparation des solutions

Il existe 2 méthodes pour préparer des solutions :

La ………………………… : On pèse le soluté sur une balance et on le dissout dans l’eau.

La ……………………….. : A partir d’une solution MERE concentrée, on prépare une solution

FILLE moins concentrée en ajoutant de l’eau (dilution).

Définition : La concentration massique d'un soluté est la masse de soluté présente dans un litre de solution.

m : masse de soluté en grammes (g)

V : volume de la solution en litres (L)

c : concentration massique en g.L-1

Les chimistes raisonnent BEAUCOUP plus souvent en mol d’entités par litre.

La concentration molaire C, ou molarité, est la quantité de matière n contenue dans un litre de

solution.

C : en mol.L-1

n : en mol

V : en L

C : en mol.L-1

c : en g.L-1 M : g.mol-1

Exemple : Préparer par dissolution un volume V = 50,0 mL d’une solution de saccharose C12H22O11 de concentration molaire C = 2,00 x 10-1 mol.L-1 = 0,200 mol.L-1

Données : M(C)= 12,0 g.mol-1 ; M(H)= 1,00 g.mol-1 ; M(O) = 16,0 g.mol-1

Exemple : Préparer par dilution d’une solution MERE de glucose C6H12O6 une solution FILLE : Quelle est la concentration massique de cette solution ?

Formulaire

n = m

M Quantité de matière pour solide, liquide et gaz

C = n

V Concentration molaire

c = C x M Relation entre concentration massique et molaire

c = m

V concentration massique

cM x VM = cF x VF

Relation entre concentrations et volumes de solutions mère et fille

(DILUTION)

f = CM

CF

facteur de dilution et Vmère prélevé = 𝑉𝑓𝑖𝑙𝑙𝑒

𝑓

MERE CMERE = 0,300 mol.L-1

Vmère prélevé = ? mL

FILLE CFILLE = 0,0075 mol.L-1

VFILLE = 200,0 mL

Nous cherchons toujours le volume de solution MERE à

prélever VMERE PRELEVE

?

?

C/ Pourquoi les glucides sont-ils plus ou moins solubles dans l’eau ?

L’eau est un solvant …………………….. Pourquoi ? Dans une liaison O-H, les électrons sont attirés vers l’oxygène ; il existe donc :

une petite charge électrique …………………… notée ………. sur O

et une petite charge électrique ………………… notée ……….. sur H.

On dit que la liaison est ……………………….. :

Ex : Molécule d’eau Glucide

Entre les molécules d’eau, il existe des liaisons intermoléculaires appelées liaisons …………………….. que l’on représente en pointillés.

Les glucides possèdent tous des liaisons O-H : ainsi l’oxygène des glucides et l’hydrogène de l’eau s’…………………. car leurs charges sont de signe ………………... Il se forme des liaisons hydrogènes Plus un composé est capable de faire des liaisons hydrogène, plus il est …………………… dans l’eau. C’est le cas des glucides. Rappel : une espèce soluble dans l’eau est dite ……………………… Une espèce insoluble dans l’eau est dite …………………………….. Remarque : il y a aussi des liaisons hydrogène entre les glucides.

Pour des raisons de clarté, une seule liaison hydrogène sera représentée entre le glucide et l’eau

4/ Test caractéristique des aldéhydes et cétones

Aldéhyde

Cétone

Test à la liqueur de Felhing à chaud : ………….. Un précipité rouge se forme

Test à la liqueur de Felhing à chaud : …………… Pas de précipité rouge brique

5/ Intérêt énergétique des glucides

L’être humain a besoin de produire de l’énergie pour : le maintien des fonctions vitales de l’organisme (la température, le rythme cardiaque, la respiration …) l’activité physique (contraction musculaire) la croissance et la réparation des tissus.

Cette énergie, il l’obtient des aliments et plus particulièrement des glucides, des lipides et des protéines. L’énergie fournie par les aliments s’exprime en Joule (kJ) ou en calorie (kcal). Une calorie vaut 4,2 kJ. Les besoins caloriques journaliers dépendent essentiellement du sexe, de l’âge et du niveau d’activité physique. En cas de travail de faible intensité, l’apport énergétique journalier (AEJ) recommandé est de 2000kcal par jour chez la femme et de 2300 kcal par jour chez l’homme. Pour les personnes effectuant des travaux lourds, la limite journalière se situe à 3100 kcal chez la femme et 3500 kcal chez l’homme. Les aliments ont un apport énergétique très différent :

DOC 1 : Apports énergétiques des glucides,

lipides et protides

Energie (kJ)

Energie (kcal)

1g de glucides 17 ….. 1g de protides 17 ….. 1g de lipides 38 …..

DOC 2 : Apports énergétiques pour 100g d’aliments

Aliments pour 100g Glucides (g)

Lipides (g)

Protides (g)

Energie (kcal)

Pain 55 0.8 7 255

Riz 77 1.7 7.5 …….

Orange 9 0.2 1 44

Haricot vert 7 0.2 2.4 40

Œuf de poule 0.6 012 13 160

Porc 0.25 25 16 290

Colin 0 2 17 90

Lait (entier) 4.8 3.9 3.5 68

Autre exemple :…..…..…..…..

….. ….. ….. …..

DOC 3 : Lecture d’une étiquette de gâteau au chocolat

Valeur énergétique 445 kcal ……… kJ

……… kcal 540 kJ

Protéines 5,4 g 1,6 g

Glucides 45 g 13 g

Lipides 28 g 8,1 g

Doc 4 : Activité Dépense énergétique

métabolisme de base 120Kcal/h

marche à pied 5 km/h 240 Kcal/h

course à pied 14 km/h 700 Kcal/h

cyclisme 360 à 700 Kcal/h

ski de fond 700 à 900 Kcal/h

natation 600 Kcal/h

1/ Compléter les trois tableaux (sauf la case énergie pour le riz) en effectuant les calculs ou une recherche d’étiquette pour la dernière ligne du deuxième tableau. 2/ Quel est l’apport énergétique d’un morceau de sucre de 5g , contenant uniquement des glucides, exprimé en kcal ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 3/ Calculer l’apport énergétique de 100g de riz, exprimé en kcal. Quelle partie (exprimée en %) des AEJ cet apport représente-t-il pour une femme effectuant des travaux lourds ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 4/ Chez les enfants de 5 ans l’AEJ recommandé doit être d’environ 1500 kcal. La part du goûter est d’environ 10% des AEJ. Un enfant peut-il manger le gâteau au chocolat de 29 g et boire une canette de coca-cola? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5/ Analysons un repas : 100 g de pain, 100 g de colin avec 200 g d’haricot verts et une orange de 100g en dessert. Complète le tableau ci-dessous :

Masse de lipides Masse de glucides Masse de protides Energie du repas

6/ Pour un marathonien qui court à 14 km/h pendant 3 h, quelle est sa dépense énergétique sans compter le métabolisme de base ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 7/ On lui conseille de boire une solution de glucose à 70 g/L, à raison de 1 L/h. Cette consommation de glucides couvrira-t-elle la dépense énergétique ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

DOC 5 : Lecture d’une étiquette de canette de cola de 25 cL