炭水化物の化学

糖質の種類・働き・分類

アダム・ゴールト/ゲッティイメージズ

炭水化物、または糖類は、最も豊富なクラスです 生体分子 .炭水化物はエネルギーを蓄えるために使われますが、他の重要な機能も果たします。これは、炭水化物の種類、その機能、炭水化物の分類など、炭水化物化学の概要です。

炭水化物要素のリスト

炭水化物が単糖、デンプン、その他のいずれであっても、すべての炭水化物は同じ 3 つの要素を含んでいます。 ポリマー .これらの要素は次のとおりです。

• 炭素 (ハ)
• 水素 (チ)
• 空気 (お)

さまざまな炭水化物は、これらの要素が互いに結合する方法と、各タイプの原子の数によって形成されます。通常、水素原子と酸素原子の比率は 2:1 で、これは水の比率と同じです。

炭水化物とは

「炭水化物」という言葉はギリシャ語から来ています サハロン 、つまり「砂糖」。化学では、炭水化物は一般的なクラスです 単純な有機化合物 .炭水化物は、追加のヒドロキシル基を持つアルデヒドまたはケトンです。最も単純な炭水化物は呼ばれます 単糖類 、基本構造（C·H₂O)_n、ここで n は 3 以上です。

2つの単糖が結合して、 二糖類 .単糖類と二糖類と呼ばれる 砂糖 通常、接尾辞で終わる名前を持っています -また . 2つ以上の単糖が結合して、オリゴ糖と多糖を形成します。

日常的に使用される「炭水化物」という言葉は、高レベルの糖またはでんぷんを含む食品を指します。この文脈では、炭水化物にはテーブルシュガー、ゼリー、パン、シリアル、パスタが含まれますが、これらの食品には他の有機化合物が含まれている場合があります.たとえば、シリアルやパスタにもある程度のタンパク質が含まれています。

炭水化物の働き

炭水化物は、いくつかの生化学的機能を果たします。

• 単糖類は、細胞代謝の燃料として機能します。
• 単糖類は、いくつかの生合成反応で使用されます。
• 単糖類は、グリコーゲンやデンプンなどの省スペースの多糖類に変換できます。これらの分子は、植物や動物の細胞に蓄えられたエネルギーを提供します。
• 炭水化物は、動物のキチンや植物のセルロースなどの構造要素を形成するために使用されます。
• 炭水化物および修飾炭水化物は、生物の受精、発生、血液凝固、および免疫系機能にとって重要です。

炭水化物の例

• 単糖類：ブドウ糖、果糖、ガラクトース
• 二糖類 ：ショ糖、乳糖
• 多糖類：キチン、セルロース

炭水化物の分類

単糖類の分類には、次の 3 つの特徴が使用されます。

• 分子中の炭素原子の数
• カルボニル基の位置
• の キラリティー 炭水化物の
アルドース- カルボニル基がアルデヒドである単糖 ケトン- カルボニル基がケトンである単糖 トリオース- 3つの炭素原子を持つ単糖 テトロース- 4個の炭素原子を持つ単糖 ペントース- 5個の炭素原子を持つ単糖 ヘキソース- 6個の炭素原子を持つ単糖 アルドヘキソース- 6-炭素アルデヒド (例: グルコース) アルドペントース- 5-炭素アルデヒド (リボースなど) ケトヘキソース- 6-炭素ヘキソース (例えば、フルクトース)

あ単糖類は、カルボニル基から最も離れた位置にある不斉炭素の方向に応じて、D または L です。 D 糖では、ヒドロキシル基は、フィッシャー射影として記述した場合、分子の右側にあります。ヒドロキシル基が分子の左側にある場合、それは L 糖です。