Les oses (monosaccharides)

Structure cyclique

Les oses (aldoses ou cétoses possèdent des propriétés qui ne sont pas rigoureusement identiques à celles des aldéhydes ou cétones aliphatiques. La présence de plusieurs fonctions alcools modifie la réactivité du groupement H-C=O ou >C=O. On constate quelques anomalies: b-1 - les aldoses ne recolorent plus la fuschine bisulfitée (décolorée) comme les aldéhydes aliphatiques. (qui la recolorent en rouge, en faisant une base de SCHIFF), à l'exception du 2-désoxyribose (méthode utilisée pour détecter l'ADN ou ses dérivés dans les tissus).

b-2 - les aldoses ne se combinent qu'à une seule molécule d'alcool pour former un hémiacétal alors que les aldéhydes ou cétones vrais condensent 2 alcools pour former des acétals:

b-3 - le pouvoir rotatoire des oses est > à celui des alcools correspondants

b-4 - les oses ont un pouvoir rotatoire instable en solution aqueuse: il varie pendant les 1ères h de la mise en solution et se stabilise ensuite. Ce phénomène mis en évidence pour la 1è fois par LOWRY (1889) s'appelle la mutarotation. il est du à l'existence de 2 stéréoisomères de povoirs rotatoires différents.

Toutes ces anomalies sont dues à la présence dans la molécule d'une liaison hémiacétal entre la fonction aldéhyde de l'ose et la fonction alcool II en C-4.

Les étapes de la cyclisation sont détaillées dans la figure suivante en prenant comme exemple le glc:

1 - Hydratation du carbonyle

2 - Formation d'un pont oxydique entre le -OH du C-1 et le -OH du C-5 (cycle pyrannique) ou entre le -OH du C-1 et celui du C-4 (cycle furannique).

3 - Cette cyclisation introduit l'existence d'un nouveau C* et donc de 2 stéréoisomères supplémentaires: la forme a (OH hémiacétalique en dessous du plan moyen du cycle ou en trans / fonction CH2OH en 6) et la forme b (OH hémiacétalique au dessus du plan du cycle ou en cis / à la fonction CH2OH en 6).

C'est ce qu'on appelle l'anomérie et les 2 isomères s'appellent des anomères.

La représentation de Haworth (projection de la forme cyclique dans le plan perpendiculaire au plan de la feuille) est la seule qui permette de visualiser ces 2 anomères.