炭水化物 carbohydrate の目次

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2018/04/15 更新: 発リンク 37 個

  • 基礎的事項と代謝
  • 単糖
  • オリゴ糖
  • 多糖

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基礎的事項と代謝

定義など

  1. 炭水化物の概要
  2. 配糖体とは
  3. メイラード反応

炭水化物の代謝

  1. 解糖系
  2. 糖新生
  3. グリコーゲン
  4. ペントースリン酸経路
  5. TCA 回路
  6. 電子伝達系
  7. 光合成: Photosynthesis

単糖: Monosaccharides

アルドース Aldose

炭水化物の概要 にも同じような表があるが、こちらを最新に保つように勤めている。

名称
C の数
特徴など

グリセルアルデヒド
Glyceraldehyde

3

最もシンプルなアルドース。解糖系の中間体でもある。

エリスロース
Elythrose

4
スレオース
Threose
4

リボース
Ribose

5

核酸 nucleic acid の骨格になる。

アラビノース
Arabinose

5

植物に多く含まれ、他の単糖とは異なり L 体の方が多いという特徴をもつ。

キシロース
Xylose

5

植物の多糖 xylan の主成分。IUPAC 名 (2R, 3S, 4R)-2,3,4,5-tetrahydroxypentanal。

アルコール誘導体はキシリトールで、歯磨き粉やガムなどに使われている。

リキソース
Lyxose

5
アロース
Allose
6
アルトロース
Altrose
6

グルコース
Glucose

6

主要な栄養源となる糖。

マンノース
Mannose

6

粘液などに含まれる。

グロース
Gulose
6
イドース
Idose
6

ガラクトース
Galactose

6

グルコースとともに乳糖 lactose を構成する。代謝異常による galactosemia という病気がある。

タロース
Talose
6

ケトース ketose

名称
C の数
特徴など
ジヒドロキシアセトン
Dihydroxyacetone
3
エリトルロース
Erythrulose
4

リブロース
Ribulose

5

光合成を行う植物で主にみられる。Calvin cycle で二酸化炭素を固定する際に使われる。

キシルロース
Xylulose
5
プシコース
Psicose
6

フルクトース
Fructose

6

果糖とも呼ばれ、果物などに多く含まれる。グルコースよりも反応性が高く、特有の トランスポーター GLUT5 がある。

ソルボース
Sorbose

6

アラビノースと同様、天然では L 型が多い。合成 アスコルビン酸 の原料となる。ブドウに多く含まれる。

タガトース
Tagatose
6

個々のオリゴ糖: Oligosaccharides

二糖

名称 特徴など

スクロース
Sucrose

食用の砂糖の主成分である二糖。α-D-glucose + β-D-fructose。酵素 sucrase で単糖に分解される。

ラクトース
Lactose

ミルクに含まれる二糖。β-D-galactose + α-D-glucose。ヒトでは酵素 lactase で、バクテリアでは galactosidase で単糖に分解される。

人によっては lactase の活性が不十分なので、lactose free のミルクが販売されている。

マルトース
Maltose

2 分子の α-D-glucose が α-1,4-グリコシド 結合した二糖。Maltobiose とも呼ばれる。でんぷん starch の主成分、組成式は C12H22O11 である。

消化の際はマルトースとしては吸収されず、Maltase で単糖に分解されてから吸収される。甘味料として使われる。

1941 年に Mendelevi によって初めて報告された。マルトースは、単体としてはオオムギ barley 以外では自然界には高濃度で存在しない。ただし、でんぷんの加水分解によって得られるため、代謝中間体としては多くの植物でみられる。

セロビオース
Cellobiose

2 分子の α-D-glucose が β-1,4-グリコシド 結合した二糖。マルトースがでんぶんの構成要素であるのに対し、セロビオースはセルロースの構成要素である。組成式はマルトースと同じ C12H22O11 だが、グルコースの結合様式が異なっている。


個々の多糖: Polysaccharide

名称 特徴など

グリコーゲン
Glycogen

動物の主要な貯蔵多糖。グルコースが α-1,4-glycosidic bond で結合し、α-1,6-glycosidic bond で分岐して網目構造をとる。およそ 10 に対して 1 の割合で分岐する。

でんぷん
Starch

植物の主要な貯蔵多糖。α-1,4-glycosidic bond で結合し分岐しない amylose と、グリコーゲンのように α-1,6-glycosidic bond 結合を含み分岐のある amylopectin に分類される。Amylopectin の分岐はおよそ 30 に対して 1 の割合で、グリコーゲンよりも少ない。いずれも酵素 α-amylase によって分解される。

α-amylase は、α-1,4-glycosidic bond を切れるが 1,6 結合は切れない (1)。1,6 結合を含む 2 or 3 糖の maltose or maltotriose は、maltase や α-glucosidase によってグルコースまで分解される。

セルロース
Cellulose

Glucose が β-1,4-glycosidic bond で結合した多糖。地球上でもっとも量が多い炭水化物であり、β-1,4 結合によってより長く、まっすぐな構造を作ることができる。一方、Glycogen などの α-1,4-glycosidic bond は折れ曲りが多く、酵素などがアクセスしやすい構造になっている。

プロテオグリカン
Proteoglycan

グリコサミノグリカン glycosaminoglycan という多糖にタンパク質が結合したものをいう。重量比で 95% は糖である。結合組織に多く含まれ、潤滑の役割を果たす。また、細胞接着にも関連する。

プロテオグリカンの性質は、主に glycosaminoglycan によって決まる。多くはアミノ糖 amino sugar の二糖の繰り返しである。グルコサミン glucosamine またはガラクトサミン galactosamine が主体。

  • Chondroitin sulfate
  • Keratan sulfate
  • Heparin
  • Aggrecan
  • Dermatan sulfate
  • Hyaluronate


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