Glucose
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Pouvoir sucrant

Tablettes de glucose

Le glucose a un faible pouvoir sucrant, de 0,70 à 0,75. En comparaison, celui du saccharose vaut 1 (par convention), le glucose est donc bien moins utilisé que ce dernier dans l'industrie alimentaire pour ses qualités organoleptiques. Il est plutôt utilisé en tant qu'agent de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un...) (sous forme cristalline monohydratée ou de sirop (Le sirop (du latin siropus, lui-même de l'arabe sharab) est un liquide visqueux et épais obtenu en faisant dissoudre une importante quantité de sucre...) concentré) et est également présent dans les sirops de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est symbolisé par Glc. Il est directement assimilable par l'organisme.) et de glucose-fructose. Il est aussi ajouté dans certains produits que l'on trouve sur le marché (par exemple dans le dextro energy). Le glucose (dextrose) est utilisé dans l'industrie alimentaire pour son pouvoir anti-oxydant (conservateur donc).

Métabolisme

Contrairement au saccharose, il est directement assimilable par l'organisme, dont c'est un carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.) essentiel, notamment pour le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses...). L'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) contenue dans une mole de glucose est de 2 871 kJ (ou 686 kcal, 1 cal = 4,18 J).

Les nouvelles techniques d'imagerie médicale (L'imagerie médicale regroupe les moyens d'acquisition et de restitution d'images à partir de différents phénomènes physiques (Résonance magnétique,...) permettent une appréciation de la topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par des transformations continues (sans arrachages ni recollement des structures).) du métabolisme cellulaire. En tomographie par émission de positons, on utilise pour cela un composé dérivé du glucose : le fluorodésoxyglucose ou 18F-FDG qui, du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) structural, est suffisamment proche du glucose pour être capté par les cellules mais inutilisable dans leurs métabolismes. Ce composé étant radioactif, les rayonnements émis sont alors captés et, suivant leur répartition dans l'organisme, produisent une image d'hyperfixation dans les lieux de haut métabolisme (par exemple : le cerveau, le cœur, les tumeurs...).

Propriétés chimiques

Cristallisation

Les solutions concentrées de glucose ( > 30% ) cristallisent spontanément à température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de...) ambiante. Le glucose sous forme cristalline, est vendu sous l'appellation de "dextrose" pour éviter toute confusion avec les sirops de glucose, et se trouve sous forme monohydratée. Les solutions de dextrose sont produites industriellement par une hydrolyse totale d'empois d'amidon (L'amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polyoside) composé de chaînes de molécules de D-Glucose. Il s'agit d'une molécule de réserve énergétique pour les végétaux supérieurs...). L'hydrolyse est réalisée à chaud par des systèmes enzymatiques combinant alpha et bêta amylases.

Réactions en milieu acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.)

En présence d'un acide dilué, le glucose ne réagit pas, c'est un ose (Les oses (ou monosaccharides) sont les monomères des glucides. Ils ne sont pas hydrolysables. Tout comme les diholosides (ou disaccharides), ils...), il n'est pas hydrolysable.

En milieu acide concentré et chaud, le glucose subit une déshydratation (La déshydratation est la perte ou l'élimination de l'eau d'un corps. Cette dernière peut être partielle ou totale. Toutefois le terme de dessiccation est plus utilisé pour...) et condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui passe d'un état dilué (gaz) à un état condensé (solide ou liquide). On peut expérimenter ce changement d'état en...) avec l'α-naphtol (réactif de Molisch), ce qui le colore. Le glucose se cristallise.

En milieu alcalin

L'ammoniaque accélère la mutarotation.

En présence de soude diluée, il y a formation d'un ènediol (instable) qui produit (figure 5) :

  • Du fructose (Le fructose (ou lévulose) est un ose (sucre simple non-hydrolysable) du groupe des cétoses, que l'on trouve en abondance dans les fruits, le miel...) par isomérisation ;
  • Du mannose par épimérisation.
Figure 5 : réaction d'isomérisation/épimérisation du glucose.

En milieu basique concentré, le glucose est oxydé. Ces réactions sont complexes et non stoechiométriques (dosage par la méthode de Bertrand).

Propriétés de la fonction aldéhyde

  • La réduction du glucose donne du sorbitol ;
  • L'oxydation du glucose donne de l'acide gluconique.

Le glucose est un glucide réducteur, il est capable de réduire

  • les ions métalliques :
    • L'ion (Un ion est une espèce chimique électriquement chargée. Le terme vient de l'anglais, à partir de l'adjectif grec ἰόν...) mercure II (réaction de Baudoin-Lewin) : Hg2+ + Glc → Hg + produits d'oxydation ;
    • L'ion fer (Le fer est un élément chimique, de symbole Fe et de numéro atomique 26. C'est le métal de transition et le matériau ferromagnétique...) III (réaction d'Hagedorn-Jensen) : Fe3+ + Glc → Fe2+ + produits d'oxydation ;
    • L'ion argent (L’argent ou argent métal est un élément chimique de symbole Ag — du latin Argentum — et de numéro atomique 47.) (réaction de Tollens) : Ag+ + Glc → Ag + produits d'oxydation ;
    • L'ion cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à pêche. C'est un...) II (réaction de Fehling) : Cu2+ + Glc → Cu2O + produits d'oxydation.
  • Les composés organiques :
  • le 3,5-dinitrosalicylate (composé jaune) est réduit en 3-amino-5-nitrosalicylate (composé rouge) permet le dosage (En chimie analytique, le dosage est l'action qui consiste à déterminer la quantité d'une substance précise (l'analyte) présente dans une...) du glucose et des autres glucides réducteurs.

La réaction de Fehling est utilisée dans la méthode de Bertrand. Le précipité (En chimie et en métallurgie, un précipité est la formation d'une phase dispersée hétérogène dans une phase majoritaire. La formation d'un...) d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde...) de cuivre II est redissous puis dosé.

Propriétés de la fonction alcool primaire

Cette fonction est portée par le carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.) n° 6, son oxydation donne de l'acide glucuronique si la fonction aldéhyde a été protégée en la combinant à autre chose.

L'acide nitrique à chaud oxyde les deux fonctions terminales du glucose des carbone 1 et 6 et forme un acide aldarique (diacide carboxylique) : l'acide glucarique.

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