Un article informatif avec des détails sur le sucre.
Le sucre fait partie des composés organiques. Il existe des composés inorganiques et organiques.
Les composés organiques se caractérisent généralement par le fait qu'ils sont principalement constitués d'atomes de carbone et d'hydrogène. Ils sont stabilisés par des liaisons covalentes.
Bien sûr, il existe des exceptions parmi les composés organiques, ainsi que des composés inorganiques contenant du carbone, comme le dioxyde de carbone ou le monoxyde de carbone. En règle générale, les composés inorganiques désignent des substances comme l'eau, les sels, les acides et les bases.
Les deux types sont nécessaires au métabolisme et se trouvent presque partout et à tout moment.
Glucides
Les glucides se forment dans les plantes vertes lors de la photosynthèse à partir de dioxyde de carbone et d'eau. La lumière du soleil est alors stockée sous forme d'énergie chimique dans les glucides, disponible pour tous les êtres vivants.
Les glucides sont constitués des éléments carbone, hydrogène et oxygène. Dans l'organisme humain, les glucides servent principalement de source d'énergie rapidement disponible. On distingue les glucides selon la longueur de leur chaîne en monosaccharides, disaccharides et polysaccharides.
Rôle. On classe les glucides selon leur taille en monosaccharides, disaccharides et polysaccharides.
Monosaccharides
Les monosaccharides (mono = un, saccharides = sucre) sont des molécules de sucre simples et en forme d'anneau. Le monosaccharide le plus important dans le corps humain est le glucose (sucre de raisin, dextrose). Le glucose peut être utilisé par la plupart des cellules pour produire de l'énergie. C'est pourquoi le glucose est le principal vecteur d'énergie de l'organisme humain. D'autres monosaccharides courants sont le fructose (sucre de fruit) et le galactose.
Disaccharides
Lorsque deux sucres simples réagissent ensemble, un disaccharide (di = deux) est formé. Le sucre de canne ou de betterave (saccharose) est formé à partir de glucose et de fructose, le lactose (lactose) à partir de glucose et de galactose. Les disaccharides peuvent être à nouveau décomposés en sucres simples.
Polysaccharides
Certains disaccharides peuvent se lier à d'autres sucres simples pour former des polysaccharides ("sucres complexes"). Cela crée de très grandes molécules, appelées macromolécules. Un exemple est l'amidon (amylose). Il représente la forme de stockage végétale du glucose formé par photosynthèse. Les pommes de terre, le maïs et le blé contiennent particulièrement beaucoup d'amidon.
Lorsque l'homme consomme un repas riche en amidon, l'amidon est à nouveau décomposé dans le tractus digestif. Il est divisé en fragments plus petits. Cela produit à nouveau du glucose, qui est ensuite absorbé dans le sang. Si l'homme consomme un repas riche en amidon, l'amidon est à nouveau décomposé dans le tractus digestif en petits fragments. Cela produit à nouveau du glucose, qui est absorbé dans le sang.
Production d'énergie à partir du glucose
Comme "carburant" pour la production d'énergie vitale, la plupart des cellules humaines préfèrent le glucose. Les principales étapes de la production d'énergie sont donc illustrées par la dégradation du glucose.
La dégradation du glucose peut être divisée en quatre étapes :
1. La glycolyse - production d'énergie sans oxygène.
La glycolyse regroupe de nombreuses réactions enzymatiques.
Ici, une molécule de glucose est finalement décomposée en deux molécules de pyruvate (acide pyruvique). Le rendement énergétique immédiat de cette chaîne de réactions est faible : deux ATP sont produits par molécule de glucose. D'autre part, la glycolyse qui se déroule dans le cytoplasme a l'avantage que les cellules peuvent produire de l'énergie même sans oxygène.
En cas de manque d'oxygène, les cellules musculaires squelettiques ne peuvent pas décomposer davantage le pyruvate. Il est converti en lactate (= acide lactique) et transporté vers le foie par la circulation sanguine. Fait intéressant, les cellules du muscle cardiaque peuvent, sous forte charge, couvrir une partie de leurs besoins énergétiques à partir du lactate.
ATP signifie adénosine triphosphate. L'ATP est le composé riche en énergie le plus important à l'intérieur de la cellule. C'est une substance présente chez tous les êtres vivants, qui sert de source d'énergie pour de nombreux processus métaboliques. L'ATP est produit lors de processus générateurs d'énergie à partir de l'adénosine diphosphate (ADP).
2. Acétyl-coenzyme A - la molécule centrale du métabolisme énergétique
En cas d'apport suffisant en oxygène, le pyruvate, produit final de la glycolyse, pénètre dans la mitochondrie et réagit avec la coenzyme A pour former l'acétyl-coenzyme A, ou acétyl-CoA. L'acétyl-coenzyme A est une molécule essentielle dans l'ensemble du métabolisme énergétique.
Avec suffisamment d'oxygène, le produit final glycolytique, le pyruvate, pénètre dans la mitochondrie et se lie à la coenzyme A, ou CoA-SH, la forme active de l'acide pantothénique, pour former l'acétyl-coenzyme A, c'est-à-dire l'acétyl-CoA. Bien qu'aucun ATP ne soit produit directement, le NADH formé, la forme réduite du NAD (nicotinamide-adénine dinucléotide), peut être utilisé plus tard dans la chaîne respiratoire pour fournir de l'énergie.
3. Le cycle de l'acide citrique
Le cycle de l'acide citrique est la prochaine série de réactions contrôlées par des enzymes qui se déroulent dans les mitochondries.
Pour chaque acétyl-CoA entré, un phosphate riche en énergie (guanosine triphosphate, ou GTP) est produit, qui peut directement convertir l'ADP en ATP. De plus, les coenzymes réduites NADH et FADH2 (FAD = flavine-adénine dinucléotide) sont produites, qui ne sont utilisées que dans la chaîne respiratoire (détails sur l'oxydation et la réduction ci-dessous).
Cependant, le cycle de l'acide citrique n'est pas seulement important pour la dégradation du glucose. De nombreux chemins métaboliques cataboliques aboutissent indirectement ou directement dans le cycle de l'acide citrique, et en même temps, le cycle de l'acide citrique fournit des substrats de départ pour de nombreuses réactions métaboliques anaboliques. Il est donc à juste titre appelé "plaque tournante" du métabolisme.
4. La chaîne respiratoire
Dans les phases précédemment décrites de la dégradation du glucose, les réactions de réduction lient les électrons aux coenzymes. La chaîne respiratoire, ou chaîne de transport des électrons, transfère ensuite ces électrons à l'oxygène. Cela produit de l'eau et de grandes quantités d'énergie, qui sont utilisées pour la formation d'ATP.
Au total, 36 molécules d'ATP sont produites à partir d'une molécule de glucose.
La "régénération de l'ATP" signifie que l'ADP est lié au phosphate, c'est-à-dire phosphorylé. La chaîne respiratoire et la phosphorylation de l'ATP sont directement couplées, c'est pourquoi on parle de phosphorylation oxydative. Pendant la chaîne respiratoire, les électrons du NADH et du FADH2 n'atteignent pas directement l'oxygène. Ils sont plutôt successivement captés et transférés par des enzymes et des coenzymes. De cette manière, les 36 molécules d'ATP sont également produites progressivement.
La dégradation oxydative, c'est-à-dire la dégradation avec de l'oxygène, des glucides et des graisses fournit de l'énergie. Ce processus de dégradation oxydative générateur d'énergie est globalement appelé respiration cellulaire. Pour le glucose, le bilan est par exemple le suivant :
Glukose + 36 ADP + 36 P + 6 O2 » 6 CO2 + 6 H2O + 36 Glykogen, beziehungsweise korrekt ATP.
Si le corps humain est suffisamment approvisionné en glucose, il peut le stocker sous forme de glycogène. Le glycogène humain et l'amidon végétal sont structurés de manière similaire et ne sont constitués que de chaînes de glucose. Le glycogène est principalement stocké dans le foie et les muscles squelettiques.
Ein Erwachsener kann insgesamt rund 400 g Glykogen speichern, entsprechend ungefähr 2000 kcal. Davon befinden sich etwa 150 g in der Leber und ungefähr 250 g in der Muskulatur. Werden dennoch weitere Kohlenhydrate aufgenommen, etwa durch dauernden Süßigkeitenkonsum, entsteht Überschuss. Diese überschüssige Glukose wird in Fett umgewandelt und in Leber sowie Fettgewebe abgelagert. Die betreffende Person nimmt an Körpergewicht zu und die Leber verfettet.
Gluconéogenèse (nouvelle formation de glucose)
Le cerveau et les érythrocytes ne peuvent utiliser que le glucose pour produire de l'énergie. De plus, le glucose est la seule substance que les muscles squelettiques peuvent utiliser pour produire de l'énergie en cas de manque d'oxygène. La gluconéogenèse, c'est-à-dire la formation de glucose à partir de précurseurs non glucidiques comme certains acides aminés, le glycérol ou le lactate, garantit des niveaux de glucose suffisants même sans apport alimentaire et en cas de réserves de glycogène épuisées.
On peut considérer la gluconéogenèse comme le processus inverse de la glycolyse.
Cependant, la gluconéogenèse ne se déroule qu'avec une consommation d'énergie, c'est-à-dire avec l'utilisation d'ATP.
Etwa 90% der Glukoneogenese erfolgen in der Leber, ungefähr 10% in der Nierenrinde.
Le sucre au quotidien
Le sucre est considéré par beaucoup comme une source rapide d'énergie et un stimulant de l'humeur. En déclenchant la libération d'insuline, il favorise temporairement la production de sérotonine dans le cerveau, améliorant ainsi le bien-être. Cependant, cet effet positif est de courte durée. Ensuite, une chute rapide de la glycémie s'ensuit souvent, avec fatigue, problèmes de concentration, nervosité ou fringales - le fameux "blues du sucre". La consommation de sucre de table dans les sucreries, les boissons gazeuses et les farines raffinées, qui manquent de substances naturelles comme les fibres, les vitamines et les minéraux, est particulièrement critique.
Des études montrent qu'une consommation élevée de sucre augmente non seulement le risque de caries, mais est également associée à l'obésité, au diabète et aux maladies cardiovasculaires. Le risque de mortalité prématurée augmente également. Le cerveau peut également être endommagé : la mémoire et les capacités cognitives peuvent diminuer, et chez les enfants, des liens avec l'hyperactivité et les déficits neurocognitifs sont discutés. De plus, de fortes fluctuations de la glycémie peuvent affaiblir le système immunitaire et augmenter la susceptibilité aux infections.
Cependant, le sucre n'est pas le même partout. Le sucre naturel des fruits ou des aliments complets est "ralenti" par les fibres et les micronutriments. Cela fait que la glycémie augmente plus lentement et de manière plus contrôlée. Le sucre de table, en revanche - un mélange de glucose et de fructose - pénètre souvent en grandes quantités et sans substances protectrices dans le corps. Cela favorise des pics de glycémie élevés, une libération importante d'insuline, des phases d'hypoglycémie et, à long terme, des troubles métaboliques. L'excès de fructose est également facilement transformé en graisse et peut favoriser des taux élevés de lipides sanguins ainsi qu'un foie gras.
