CLASSIFICATION DES GLUCIDES (AVEC PHOTOS) - NUTRITION - 2025

La classification des glucides peut se faire selon leur fonction, selon le nombre d'atomes de carbone, selon la position du groupe carbonyle, selon les unités qui les composent, selon les dérivés et selon les aliments.

Les glucides, glucides ou saccharides, sont des composés chimiques constitués d'atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, dont la combustion se traduit par la libération de dioxyde de carbone et d'une ou plusieurs molécules d'eau. Ce sont des molécules largement distribuées dans la nature et d'une importance fondamentale pour les êtres vivants, tant d'un point de vue structurel que métabolique.

Structure cyclique du glucose, un hexose (Source: Edgar181, via Wikimedia Commons)

Habituellement, la meilleure façon de représenter la formule de tout hydrate de carbone est Cx (H2O) et cela, en un mot, signifie «carbone hydraté».

Dans les plantes, une grande partie des glucides est produite lors de la photosynthèse à partir du dioxyde de carbone et de l'eau, après quoi ils peuvent être stockés dans des complexes de haut poids moléculaire (amidons, par exemple) ou utilisés pour donner structure et support à cellules végétales (cellulose, par exemple).

Les animaux produisent également des glucides (glycogène, glucose, fructose, etc.), mais ils le font à partir de substances telles que les graisses et les protéines. Malgré cela, la principale source de glucides métabolisables pour les organismes animaux est celle qui provient des plantes.

Les sources naturelles les plus importantes d'hydrates de carbone pour l'homme sont, en général, les céréales telles que le blé, le maïs, le sorgho, l'avoine et autres; les tubercules tels que les pommes de terre, le manioc et les bananes, par exemple; ainsi que de nombreuses graines de légumineuses comme les lentilles, les haricots, les fèves, etc.

Les animaux carnivores, c'est-à-dire ceux qui se nourrissent d'autres animaux, dépendent indirectement des glucides pour survivre, car leurs proies, ou les proies de leurs proies, sont des animaux herbivores capables de tirer parti des glucides structurels et de stockage contenus dans les herbes. ils les ingèrent et les transforment en protéines, muscles et autres tissus corporels.

Classification selon leur fonction

Les glucides peuvent être classés, selon leur fonction générale, en deux grandes classes: les glucides structuraux et les glucides ou polysaccharides universellement digestibles.

Glucides structurels

Les glucides structuraux sont ceux qui font partie de la paroi de toutes les cellules végétales, ainsi que des dépôts secondaires qui caractérisent les tissus des différentes espèces végétales et qui remplissent une fonction spécifique de support et «d'échafaudage».

Structure générale de la cellulose (Source: Vicente Neto via Wikimedia Commons)

Parmi ceux-ci, le principal polysaccharide végétal est la cellulose, mais la lignine, les dextranes, les pentosanes, la gélose (dans les algues) et la chitine (dans les champignons et de nombreux arthropodes) se démarquent également.

Glucides digestibles

Les glucides digestibles, en revanche, sont ceux que les organismes hétérotrophes (autres que les autotrophes qui «synthétisent leur propre nourriture») peuvent acquérir des plantes et les utiliser pour nourrir leurs cellules par différentes voies métaboliques.

Le principal glucide digestible est l'amidon, qui se trouve dans les tubercules, les graines de céréales et de nombreuses autres structures de stockage dans les plantes. Celui-ci est composé de deux types similaires de polysaccharides, l'amylose et l'amylopectine.

Cependant, les sucres plus simples tels que le fructose, par exemple, présents en grande quantité dans les fruits de nombreuses espèces végétales, sont également très importants.

Le miel, substance produite par les abeilles qui a une valeur commerciale importante, est également une riche source de glucides digestibles, mais d'origine animale.

Le glycogène est un polysaccharide de réserve important chez les animaux (Source: Alejandro Porto via Wikimedia Commons)

Le glycogène, considéré dans de nombreux cas comme "amidon animal", est un polysaccharide de réserve synthétisé par les animaux et peut être inclus dans le groupe des glucides digestibles.

Classification selon le nombre d'atomes de carbone

Selon le nombre d'atomes de carbone, les glucides peuvent être:

- Trioses, à trois carbones (exemple: glycéraldéhyde)

- Tetrosas, avec quatre carbones (exemple: érythrose)

- Pentoses, avec cinq carbones (exemple: ribose)

- Hexoses, à six carbones (exemple: glucose)

- Heptoses, à sept carbones (exemple: sédoheptulose 1,7-bisphosphate)

Schéma des structures hémiacétales possibles pour le glucose et le mannose (Source: Karlhahn via Wikimedia Commons)

Les pentases et les hexoses, en général, peuvent se trouver sous forme d'anneaux stables grâce à la formation d'un groupe hémiacétal interne, c'est-à-dire par l'union entre un groupe aldéhyde ou un groupe cétone avec un alcool.

Ces anneaux peuvent avoir 5 ou 6 "maillons", ils peuvent donc être de type furane ou de type pyrane, en conséquence, avec lesquels se forment le furanose et le pyranose.

Classification selon la position du groupe carbonyle

La position du groupe carbonyle (C = O) dans les monosaccharides est également un caractère utilisé pour leur classification, car en fonction de cela, la molécule peut être une cétose ou un aldose. Ainsi, il existe par exemple les aldohexoses et les cétohexoses, ainsi que les aldopentoses et les cétopentoses.

Aldosas et Cetosas (Source: Pjvelasco, via Wikimedia Commons)

Si l'atome de carbone qui forme le groupe carbonyle est en position 1 (ou à une extrémité), alors c'est un aldéhyde. Au lieu de cela, s'il est en position 2 (ou tout autre atome de carbone interne), c'est un groupe cétone, donc cela devient une cétose.

En prenant comme exemple les trioses, tétroses, pentoses et hexoses de la section précédente, nous avons que les aldoses de ces sucres simples sont le glycéraldéhyde, l'érythrose, le ribose et le glucose, tandis que les cétoses sont la dihydroxyacétone, l'érythrulose, le ribulose et fructose, respectivement.

Classement selon le nombre d'unités qui les composent

Selon le nombre d'unités que possèdent les glucides, c'est-à-dire selon le nombre de sucres résultant de leur hydrolyse, ils peuvent être classés comme:

Les monosaccharides

Ce sont les saccharides ou sucres les plus simples, car ils sont constitués d'une seule «unité de sucre». Dans ce groupe, il existe des sucres aussi métaboliquement pertinents que le glucose, dont le métabolisme implique la production d'énergie sous forme d'ATP dans les cellules de pratiquement tous les organismes vivants. Le galactose, le mannose, le fructose, l'arabinose, le xylose, le ribose, le sorbose et d'autres se démarquent également.

Disaccharides

Les disaccharides, comme l'indique le préfixe de leur nom, sont des saccharides constitués de deux unités de sucre. Les principaux exemples de ces molécules sont le lactose, le saccharose, le maltose et l'isomaltose, le cellobiose, le gentiobiose, le mélibiose, le tréhalose et le turanose.

Structure chimique du maltose, un disaccharide (Source: NEUROtiker via Wikimedia Commons)

Oligosaccharides

Ils correspondent à ces glucides qui, lorsqu'ils sont hydrolysés, libèrent plus de deux «unités de sucre». Bien qu'ils ne soient peut-être pas bien connus, dans ce groupe, le raffinose, le stachyose et la verbascosa peuvent être distingués. Certains auteurs considèrent que les disaccharides sont également des oligosaccharides.

Polysaccharides

Les polysaccharides sont composés de plus de 10 unités de sucre et peuvent être constitués d'unités répétitives du même monosaccharide (homopolysaccharides) ou de mélanges relativement complexes de différents monosaccharides (hétéropolysaccharides). Des exemples de polysaccharides sont l'amidon, la cellulose, l'hémicellulose, les pectines et le glycogène.

Habituellement, l'union entre les «unités de sucre» des disaccharides, des oligosaccharides et des polysaccharides se fait par une liaison connue sous le nom de liaison glycosidique, qui se produit grâce à la perte d'une molécule d'eau.

Classification de ses dérivés

Tout comme c'est le cas pour de nombreuses molécules d'une grande importance dans la nature, les glucides peuvent fonctionner comme des «éléments constitutifs» pour d'autres composés qui peuvent remplir des fonctions similaires ou radicalement différentes. Selon cela, ces dérivés peuvent être classés, en fonction de leurs caractéristiques, comme suit:

Esters de phosphate

Ce sont généralement des monosaccharides phosphorylés, dans lesquels le groupe phosphoryle est lié au saccharide par une liaison ester. Ce sont des molécules extrêmement importantes pour une grande partie des réactions métaboliques cellulaires, car elles se comportent comme des «composés activés» dont l'hydrolyse est thermodynamiquement favorable.

Des exemples proéminents comprennent le glycéraldéhyde 3-phosphate, le glucose 6-phosphate, le glucose 1-phosphate et le fructose 6-phosphate.

Acides et lactones

Ils sont le produit de l'oxydation de certains monosaccharides avec des agents oxydants particuliers. Les acides aldoniques résultent de l'oxydation du glucose avec du cuivre alcalin et ceux-ci, en solution, sont en équilibre avec les lactones. Lorsque l'oxydation est dirigée par catalyse enzymatique, des lactones et des acides uroniques peuvent être produits.

Alditols, polyols ou alcools de sucre

Ils sont formés par l'oxydation du groupe carbonyle de certains monosaccharides; des exemples de ceux-ci sont l'érythritol, le mannitol et le sorbitol ou le glucitol.

Sucres aminés

Ce sont des dérivés de monosaccharides auxquels un groupement amino (NH2) a été fixé, généralement au niveau du carbone de position 2 (notamment dans le glucose). Les exemples les plus marquants sont la glucosamine, la N-acétyl glucosamine, l'acide muramique et l'acide N-acétyl muramique; il y a aussi la galactosamine.

Structure chimique de la glucosamine (Source: Edgar181 via Wikimedia Commons)

Désoxysucres

Ce sont des dérivés de monosaccharides qui sont produits lorsqu'ils perdent un atome d'oxygène dans l'un de leurs groupes hydroxyle, c'est pourquoi ils sont appelés «désoxy» ou «désoxysucres».

Parmi les plus importants figurent ceux qui constituent le squelette de l'ADN, c'est-à-dire le 2-désoxyribose, mais il y a aussi le 6-désoxymanopyranose (rhamnose) et le 6-désoxygalactofuranose (fucose).

Les glycosides

Ces composés résultent de l'élimination d'une molécule d'eau par l'union entre le groupe hydroxyle anomère d'un monosaccharide et un groupe hydroxyle d'un composé hydroxylé différent.

Des exemples classiques sont la ouabaïne et l'amygdaline, deux composés largement utilisés qui sont extraits d'un buisson africain et les graines d'amandes amères, en conséquence.

Classification selon son utilisation dans la préparation des aliments

Cubes de sucre (Source: Dietmar Rabich / Wikimedia Commons / «Würfelzucker - 2018 - 3564» / CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons)

Enfin, les glucides peuvent également être classés selon l'usage qui peut leur être donné au cours de la préparation d'un plat culinaire. En ce sens, il existe des hydrates de carbone édulcorants, tels que le saccharose (un disaccharide), le fructose (un monosaccharide) et dans une moindre mesure le maltose (un autre disaccharide).

De même, il existe des glucides épaississants et des glucides gélifiants, comme c'est le cas par exemple pour les amidons et les pectines.

Références

1. Badui Dergal, S. (2016). Chimie alimentaire. Mexique, Pearson Education.
2. Chow, KW et Halver, JE (1980). Les glucides. ln: Technologie d'alimentation des poissons. FAO Programme des Nations Unies pour le développement, Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture, Rome, Italie, 104-108.
3. Cummings, JH et Stephen, AM (2007). Terminologie et classification des glucides. Revue européenne de nutrition clinique, 61 (1), S5-S18.
4. Englyst, HN et Hudson, GJ (1996). La classification et la mesure des glucides alimentaires. Chimie alimentaire, 57 (1), 15-21.
5. Mathews, CK, Van Holde, KE et Ahern, KG (2000). Biochemistry, éd. San Francisco: Benjamin Cummings
6. Murray, RK, Granner, DK, Mayes, PA et Rodwell, VW (2014). La biochimie illustrée de Harper. McGraw-Hill.