主な違い – 単糖類 vs 二糖類 vs 多糖類
炭水化物は、すべての生物の主要な構成要素です。すべての炭水化物は、さまざまな組み合わせの炭素 (C)、水素 (H)、および酸素 (O) 原子で構成されています。糖質は炭水化物です。糖類の主な種類には、単糖類と二糖類があります。多糖類は複雑な炭水化物です。単糖類、二糖類と多糖類の主な違いは、単糖類は糖の単量体であり、二糖類は 2 つの単量体で構成されているのに対し、多糖類は多数の単量体で構成されていることです。
対象となる主な分野
1.単糖とは
– 定義、プロパティ、例
2.二糖類とは
– 定義、プロパティ、例
3.多糖類とは
– 定義、プロパティ、例
4.単糖類、二糖類、多糖類の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
5.単糖類、二糖類、多糖類の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語:アルドース、炭水化物、二糖類、繊維、ケトース、単糖類、多糖類、デンプン、糖類
単糖とは
単糖類は、二糖類と多糖類のビルディング ブロックとして機能する単糖分子です。単糖類は炭水化物の最も単純な形態です。これらの単糖類は、C、H、および O 原子で構成されています。単糖類の一般式は (CH2 O)n .文字「n」は、CH2 の番号を表します 糖分子に存在する O 単位。
単糖類は、アルデヒド型またはケトン型のいずれかで見られます。これは、単糖が本質的にその化学構造にカルボニル基を持っていることを意味します。アルデヒド基を持つ単糖はアルドースと呼ばれ、ケトン基を持つ単糖はケトースと呼ばれます。アルドースでは、カルボニル基は末端の炭素原子に位置していますが、ケトースでは、カルボニル基は 2 番目の炭素原子に位置しています。
糖分子に存在する炭素原子の数に応じて、さまざまな種類の単糖があります。それらは、異性体と誘導体に従って分類されます。ほとんどの単糖類は、分子式は同じですが、配置が異なります。
単糖の確認によると、単糖ごとに2種類の異性体が存在します。 D体とL体です。最後から 2 番目の炭素の -OH 基の位置によって、単糖が D 異性体か L 異性体かが決まります。単糖の原子配列を示す最も簡単な方法は、分子のフィッシャー投影です。分子の二次元構造です。
図 01:D-グルコースのフィッシャー射影
上の画像は、D-グルコースのフィッシャー投影を示しています。しかし、単糖の実際の構造は 3 次元構造です。イスコンフォメーションと呼ばれる環状構造です。次の画像は、グルコースの実際の構造を示しています。
図 02:D-グルコースチェアの確認
単糖類は水溶性です。ほとんどすべての単糖は甘く、水に溶けると無色です。単純な単糖は直鎖状で分岐のない構造を持っていますが、通常、非環状型は不安定であるため環状型に変換されます。すべての単糖類は還元糖です。
単糖の例
- グリセルアルデヒド (炭素数 3)
- エリスロース (炭素数 4)
- ペントース (5 炭素原子)
- グルコース (6 炭素原子)
二糖とは
二糖類は、2 つの単糖類から構成される糖分子です。したがって、すべての二糖は 2 つの化学環で構成されています。 2 つの単糖間の結合はグリコシド結合と呼ばれます。二糖類も単糖です。二糖類は、その還元力によって 2 つのグループに分類されます。
- 還元糖 – 還元剤として作用する
- 非還元糖 - 還元剤として作用できません
図 03:二糖類の構造
したがって、二糖類には還元糖があるものとそうでないものがあります。すべての二糖類は水溶性で、水に溶解すると無色です。甘い味の二糖類もあれば、そうでないものもあります。
二糖類とその特性の例
| 二糖 | モノマー | 強度の低下 | 味 |
| スクロース | ブドウ糖と果糖 | 非還元 | 甘い |
| 乳糖 | グルコースとガラクトース | 削減 | 甘い |
| マルトース | 2 つのブドウ糖 | 削減 | 甘い |
多糖とは
多糖類は、グリコシド結合を介して結合した多数の単糖類から構成される炭水化物です。多糖類は単糖類の鎖です。したがって、すべての多糖類は多数の化学環で構成されています。グリコシド結合ごとに水分子が形成されるため、多糖の形成は縮重合によって起こります。
図 04:多糖の構造
ほとんどの多糖類は水に溶けず、甘味がありません。ほとんどすべての多糖類は、その複雑な構造のために非還元剤です。
多糖類の例
- デンプン – グルコース モノマー
- セルロース – グルコース モノマー
単糖類、二糖類と多糖類の類似点
- 3 つすべてが炭水化物です。
- すべてが C、H、O 原子で構成されています。
単糖類、二糖類と多糖類の違い
定義
単糖類: 単糖類は、二糖類と多糖類のビルディング ブロックとして機能する単一糖分子です。
二糖類: 二糖類は、2 つの単糖類から構成される糖分子です。
多糖類: 多糖類は、グリコシド結合を介して結合した多数の単糖類から構成される炭水化物です。
水溶性
単糖類: 単糖類は水溶性です。
二糖類: ほとんどの二糖類は水溶性です。
多糖類: 多糖類は水に溶けません。
味
単糖類: 単糖類は甘い味がします。
二糖類: 二糖類は甘い味がします。
多糖類: 多糖類は甘くありません。
筋力の低下
単糖類: 単糖類は還元糖です。
二糖類: 一部の二糖類は糖を還元していますが、そうでないものもあります。
多糖類: 多糖類は非還元性炭水化物です。
モノマー数
単糖類: 単糖類は単量体を 1 つ持っています。
二糖類: 二糖類は、2 つの単量体で構成されています。
多糖類: 多糖類は、多数のモノマーで構成されています。
化学構造
単糖類: 単糖類は単純で、直鎖状で分岐のない構造をしています。
二糖類: 二糖類は、単純な直鎖状、枝分かれしていない、または枝分かれした構造を持っています。
多糖類: 多糖類は複雑な分岐構造を持っています。
化学環
単糖類: 単糖は単環構造を持っています。
二糖類: 二糖類には 2 つの環構造があります。
多糖類: 多糖類には多くの環構造があります。
結論
炭水化物は食品に含まれる多量栄養素です。単糖類、二糖類、多糖類は、自然界に存在する主要なタイプの炭水化物です。単糖類、二糖類と多糖類の主な違いは、単糖類は糖の単量体であり、二糖類は 2 つの単量体で構成されているのに対し、多糖類は多数の単量体で構成されていることです。
参考文献:
1.ザライ、ジェシー。 「炭水化物とは？」ライブサイエンス。 Purch、2015 年 8 月 25 日。ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 28 日。
2.「単糖」。ブリタニカ百科事典。ブリタニカ百科事典、2015 年 6 月 1 日。ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 6 月 28 日。
画像提供:
1. クリストファー・キング著「DGlucose Fischer」 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
2. Yikrazuul 著「Beta-D-Glucose」 – Commons Wikimedia 経由の自作 (パブリック ドメイン)
3.「Sucrose-inkscape」Don A. Carlson 著 – (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia 経由
4.「Amylose 3Dprojection.corrected」グリコフォーム – 自身の作品 (パブリック ドメイン) Commons Wikimedia 経由
