主な違い – でんぷん vs セルロース vs グリコーゲン
でんぷん、セルロース、グリコーゲンは、生細胞に見られる 3 種類の高分子炭水化物です。独立栄養生物は、光合成中に単糖としてグルコースを生成します。これらの炭水化物ポリマー、デンプン、セルロース、およびグリコーゲンはすべて、さまざまな種類のグリコシド結合によってグルコースモノマー単位が結合して構成されています.それらは化学エネルギー源としてだけでなく、細胞の構造成分としても機能します。 主な違い でんぷん、セルロース、グリコーゲンの間にあるのは、でんぷんが植物の主な貯蔵炭水化物源であることです。 セルロースは植物の細胞壁の主要構成成分です グリコーゲンは、菌類や動物の主な貯蔵炭水化物エネルギー源です。
この記事では、
1.でんぷんとは
– 構造、プロパティ、ソース、機能
2.セルロースとは
– 構造、プロパティ、ソース、機能
3.グリコーゲンとは
– 構造、プロパティ、ソース、機能
4.でんぷんセルロースとグリコーゲンの違いは何ですか
でんぷんとは
でんぷんは、緑の植物が主なエネルギー貯蔵庫として合成する多糖類です。グルコースは、単純な有機化合物として光合成生物によって生成されます。油、脂肪、でんぷんなどの不溶性物質に変換されて貯蔵されます。デンプンのような不溶性貯蔵物質は、細胞内の水分ポテンシャルに影響を与えません。保管場所から離れることはできません。植物では、グルコースとデンプンがセルロースのような構造成分に変換されます。それらはまた、細胞構造の成長と修復に必要なタンパク質に変換されます.
植物は、果物などの主食、ジャガイモなどの塊茎、米、小麦、トウモロコシ、キャッサバなどの種子にブドウ糖を蓄えます。デンプンはアミロプラストと呼ばれる顆粒で発生し、半結晶構造に配置されます。デンプンは、アミロースとアミロペクチンという 2 種類のポリマーで構成されています。アミロースは直鎖およびらせん鎖ですが、アミロペクチンは分岐鎖です。植物のデンプンの約 25% はアミロースで、残りはアミロペクチンです。グルコース 1-リン酸は最初に ADP-グルコースに変換されます。次に、ADP-グルコースは、酵素であるデンプン合成酵素によって 1,4-α グリコシド結合を介して重合されます。この重合により、線状ポリマーであるアミロースが形成されます。 1,6-アルファ グリコシド結合は、アミロペクチンを生成するデンプン分岐酵素によって鎖に導入されます。米のでんぷん粒は 図 1 に示されています .
図 1:米のデンプン粒
セルロースとは
セルロースは、数百から数千のグルコース単位で構成される多糖類です。植物の細胞壁の主成分です。多くの藻類や卵菌もセルロースを使用して細胞壁を形成します。セルロースは、グルコース分子間に 1,4-ベータ グリコシド結合が形成された直鎖ポリマーです。水素結合は、1 つの鎖の複数のヒドロキシル基と隣接する鎖との間に形成されます。これにより、2 本のチェーンをしっかりと固定することができます。同様に、いくつかのセルロース鎖がセルロース繊維の形成に関与しています。 図 2 は、3 つのセルロース鎖で構成されるセルロース繊維を示しています。 .セルロース鎖間の水素結合は、シアン色の線で示されています。
図 2:セルロース繊維
グリコーゲンとは
グリコーゲンは、動物や菌類の貯蔵多糖類です。それは動物のデンプンに類似しています。グリコーゲンは構造的にアミロペクチンに似ていますが、後者よりも高度に分岐しています。直鎖は 1,4-アルファ グリコシド結合を介して形成され、分岐は 1,6-アルファ グリコシド結合を介して発生します。分岐は、鎖内の 8 ～ 12 個のグルコース分子ごとに発生します。その顆粒は細胞のサイトゾルに存在します。ヒトでは、筋肉細胞と同様に肝細胞もグリコーゲンを貯蔵します。必要になると、グリコーゲンはグリコーゲンホスホリラーゼによってグルコースに分解されます。このプロセスはグリコーゲン分解と呼ばれます。グルコゴンはグリコーゲン分解を刺激するホルモンです。グリコーゲンの 1,4-α グリコシド結合と 1,6-α グリコシド結合を 図 3 に示します。 .
図 3:グリコーゲンの結合
でんぷんセルロースとグリコーゲンの違い
定義
でんぷん: でんぷんは、植物の主な貯蔵炭水化物源です。
セルロース: セルロースは、植物の細胞壁の主要構成成分です。
グリコーゲン: グリコーゲンは、菌類や動物の主な貯蔵炭水化物エネルギー源です。
モノマー
でんぷん: デンプンのモノマーはアルファ グルコースです。
セルロース: セルロースのモノマーはベータ グルコースです。
グリコーゲン: グリコーゲンの単量体はアルファ グルコースです。
モノマー間の結合
でんぷん: アミロースの 1,4 グリコシド結合と、アミロペクチンの 1,4 および 1,6 グリコシド結合は、デンプンのモノマー間で発生します。
セルロース: 1,4 グリコシド結合は、セルロースのモノマー間に発生します。
グリコーゲン: 1,4 および 1,6 グリコシド結合は、グリコーゲンのモノマー間に発生します。
チェーンの性質
でんぷん: アミロースは分岐していないコイル状の鎖であり、アミロペクチンは長い分岐鎖であり、そのうちのいくつかはコイル状になっています.
セルロース: セルロースは、隣接する鎖と水素結合を形成する、まっすぐで長い、分岐のない鎖です。
グリコーゲン: グリコーゲンは、いくつかの鎖がコイル状になっている短い、多くの分岐鎖です。
分子式
でんぷん: デンプンの分子式は (C6 H10 O5 )n
セルロース: セルロースの分子式は (C6 H10 O5 )n.
グリコーゲン: グリコーゲンの分子式は C24 です H42 O21 .
モル質量
でんぷん: でんぷんのモル質量は可変です。
セルロース: セルロースのモル質量は 162.1406 g/mol です。
グリコーゲン: グリコーゲンのモル質量は 666.5777 g/mol です。
発見場所
でんぷん: でんぷんは植物に含まれています。
セルロース: セルロースは植物に含まれています。
グリコーゲン: グリコーゲンは動物や菌類に含まれています。
機能
でんぷん: デンプンは炭水化物のエネルギー貯蔵庫として機能します.
セルロース: セルロースは、細胞壁などの細胞構造の構築に関与しています。
グリコーゲン: グリコーゲンは炭水化物のエネルギー貯蔵庫として機能します。
発生
でんぷん: でんぷんは穀物の中にあります。
セルロース: セルロースは繊維に含まれています。
グリコーゲン: グリコーゲンは小さな顆粒で発生します。
結論
でんぷん、セルロース、グリコーゲンは、生物に見られる多糖類です。でんぷんは、炭水化物の主要な貯蔵形態として植物に見られます。デンプンの直鎖はアミロースと呼ばれ、枝分かれしたものはアミロペクチンと呼ばれます。グリコーゲンはアミロペクチンに似ていますが、高度に分岐しています。動物や菌類の主要な炭水化物貯蔵形態です。セルロースは線状の多糖類であり、いくつかのセルロース鎖間で水素結合を形成して繊維構造を形成します。植物、一部の藻類、菌類の細胞壁の主成分です。したがって、デンプン セルロースとグリコーゲンの主な違いは、それぞれの生物における役割です。
参考:
1. Berg、Jeremy M.「複合炭水化物は単糖類の結合によって形成されます。」生化学。第5版。米国国立医学図書館、1970 年 1 月 1 日。ウェブ。 2017 年 5 月 17 日。
