Polysaccharides
Une longue chaîne de monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques est appelée polysaccharide (poly- = « beaucoup »). La chaîne peut être ramifiée ou non, et elle peut contenir différents types de monosaccharides. Le poids moléculaire peut être de 100 000 daltons ou plus, selon le nombre de monomères réunis. L’amidon, le glycogène, la cellulose et la chitine sont des exemples primaires de polysaccharides.
L’amidon est la forme stockée des sucres chez les plantes et est constitué d’un mélange d’amylose et d’amylopectine (tous deux polymères de glucose). Les plantes sont capables de synthétiser du glucose, et l’excès de glucose, au-delà des besoins énergétiques immédiats de la plante, est stocké sous forme d’amidon dans différentes parties de la plante, notamment les racines et les graines. L’amidon contenu dans les graines fournit de la nourriture à l’embryon lors de sa germination et peut également servir de source de nourriture pour les humains et les animaux. L’amidon consommé par les humains est décomposé par des enzymes, telles que les amylases salivaires, en molécules plus petites, comme le maltose et le glucose. Les cellules peuvent alors absorber le glucose.
L’amidon est constitué de monomères de glucose qui sont reliés par des liaisons glycosidiques α 1-4 ou α 1-6. Les chiffres 1-4 et 1-6 font référence au numéro de carbone des deux résidus qui se sont joints pour former la liaison. Comme l’illustre la figure \(\PageIndex{6}\), l’amylose est un amidon formé par des chaînes non ramifiées de monomères de glucose (seulement α 1-4 liaisons), tandis que l’amylopectine est un polysaccharide ramifié (α 1-6 liaisons aux points de ramification).
Le glycogène est la forme de stockage du glucose chez l’homme et les autres vertébrés et est constitué de monomères de glucose. Le glycogène est l’équivalent animal de l’amidon et est une molécule très ramifiée généralement stockée dans les cellules du foie et des muscles. Chaque fois que la glycémie diminue, le glycogène est décomposé pour libérer du glucose dans un processus connu sous le nom de glycogénolyse.
La cellulose est le biopolymère naturel le plus abondant. La paroi cellulaire des plantes est principalement constituée de cellulose ; elle fournit un support structurel à la cellule. Le bois et le papier sont principalement de nature cellulosique. La cellulose est constituée de monomères de glucose qui sont liés par des liaisons β 1-4 glycosidiques (Figure \(\PageIndex{7}\)).
Comme le montre la figure \(\PageIndex{7}\), un monomère de glucose sur deux dans la cellulose est retourné, et les monomères sont serrés étroitement sous forme de longues chaînes étendues. C’est ce qui confère à la cellulose sa rigidité et sa grande résistance à la traction, si importantes pour les cellules végétales. Bien que la liaison β 1-4 ne puisse pas être décomposée par les enzymes digestives humaines, les herbivores tels que les vaches, les koalas, les buffles et les chevaux sont capables, avec l’aide de la flore spécialisée de leur estomac, de digérer les matières végétales riches en cellulose et de les utiliser comme source de nourriture. Chez ces animaux, certaines espèces de bactéries et de protistes résident dans le rumen (partie du système digestif des herbivores) et sécrètent l’enzyme cellulase. L’appendice des animaux de pâturage contient également des bactéries qui digèrent la cellulose, ce qui lui confère un rôle important dans le système digestif des ruminants. Les cellulases peuvent décomposer la cellulose en monomères de glucose qui peuvent être utilisés comme source d’énergie par l’animal. Les termites sont également capables de décomposer la cellulose en raison de la présence dans leur corps d’autres organismes qui sécrètent des cellulases.
Les glucides remplissent diverses fonctions chez différents animaux. Les arthropodes (insectes, crustacés et autres) possèdent un squelette externe, appelé exosquelette, qui protège les parties internes de leur corps (comme on peut le voir sur l’abeille de la figure \(\PageIndex{8}\)). Cet exosquelette est constitué d’une macromolécule biologique, la chitine, qui est un polysaccharide azoté. Elle est constituée d’unités répétitives de N-acétyl-β-d-glucosamine, un sucre modifié. La chitine est également un composant majeur des parois cellulaires des champignons ; ces derniers ne sont ni des animaux ni des plantes et forment un royaume à part entière dans le domaine Eukarya.
Connexions professionnelles : Diététicien(ne) professionnel(le)
L’obésité est un problème de santé mondial, et de nombreuses maladies comme le diabète et les maladies cardiaques deviennent plus répandues à cause de l’obésité. C’est l’une des raisons pour lesquelles les diététiciens sont de plus en plus sollicités pour des conseils. Les diététiciens professionnels aident à planifier des programmes de nutrition pour les individus dans divers contextes. Ils travaillent souvent avec les patients dans les établissements de soins de santé, en concevant des plans de nutrition pour traiter et prévenir les maladies. Par exemple, les diététiciens peuvent apprendre à un patient diabétique à gérer sa glycémie en mangeant les bons types et les bonnes quantités de glucides. Les diététistes peuvent également travailler dans des maisons de soins infirmiers, des écoles et des cabinets privés.
Pour devenir un diététiste professionnel, il faut obtenir au moins un baccalauréat en diététique, en nutrition, en technologie alimentaire ou dans un domaine connexe. En outre, les diététiciens doivent suivre un programme de stage supervisé et passer un examen national. Les personnes qui font carrière en diététique suivent des cours de nutrition, de chimie, de biochimie, de biologie, de microbiologie et de physiologie humaine. Les diététiciens doivent devenir des experts en chimie et en physiologie (fonctions biologiques) des aliments (protéines, glucides et graisses).
Bénéfices des glucides
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