Glucose - Définition et Explications

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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...) (sous forme cristalline (Une forme cristalline est un ensemble de faces d'un cristal qui sont dans un rapport de...) monohydratée ou de sirop (Le sirop (du latin siropus, lui-même de l'arabe sharab) est un liquide visqueux et épais...) concentré) et est également présent dans les sirops de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est...) 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 (Le saccharose, ou saccarose, est plus simplement le sucre commercial extrait de la betterave...), 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...) essentiel, notamment pour le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite...). L'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) 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...) permettent une appréciation de la topologie (La topologie est une branche des mathématiques concernant l'étude des déformations spatiales par...) 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...) 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...) 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...). 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...)

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....), 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...) et condensation (La condensation est le nom donné au phénomène physique de changement d'état de la matière qui...) avec l'α-naphtol (réactif de Molisch), ce qui le colore. Le glucose se cristallise.

En milieu alcalin

L'ammoniaque (L'ammoniaque, ou hydroxyde d'ammonium, (NH4OH) est une solution aqueuse formée à partir...) 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...) par isomérisation ;
  • Du mannose (Le mannose est un ose (sucre simple non-hydrolysable) constitué de 6 carbones, c'est un...) 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 (L'acide gluconique (C6H12O7) est un acide très répandu aussi bien chez les animaux que...).

Le glucose est un glucide (Les glucides sont une classe de molécules organiques contenant un groupement carbonyl...) 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,...) 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...) 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...) (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...) 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...) du glucose et des autres glucides réducteurs.

La réaction de Fehling est utilisée dans la méthode de Bertrand (La méthode de Bertrand est une méthode biochimique qui permet le dosage des oses...). Le précipité (En chimie et en métallurgie, un précipité est la formation d'une phase...) d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins...) 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,...) 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 (L’acide nitrique, parfois appelé acide azotique, est un composé chimique liquide...) 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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