単糖と多糖の違い

炭水化物は、生物にエネルギーと構造を提供します。 それらは炭素、酸素、水素でできています。 単糖は、最も単純な炭水化物であるビルディングブロック分子を構成し、単一の糖単位を含みます。 二糖類は2つの糖単位で構成されており、多糖類にはそのような単位がいくつか含まれています。 多糖類が普及している間、単糖類は自然界ではまれです。

TL; DR(長すぎる; 読んでいない)

単糖類および多糖類は炭水化物を含む。 単糖類は単純な糖単位分子ですが、多糖類は巨大で、何千もの糖単位をつなぎます。 単糖は細胞に短期間のエネルギーを提供します。 多糖類は、動物の細胞壁と外骨格に長期的なエネルギー貯蔵と堅固な構造を提供します。

単糖および多糖の分子的特徴

単糖には少なくとも3つの炭素原子が含まれています。 最も一般的な単糖であるヘキソースには、6つの炭素が含まれています。 ヘキソースの例には、グルコース、ガラクトース、フルクトースが含まれます。 グルコースは、細胞呼吸における主要なエネルギー源であり、そのサイズが小さいため、細胞膜に入ることができます。 フルクトースは貯蔵糖として機能します。 ペントースには5つの炭素(リボースやデオキシリボースなど)が含まれ、トリオースには3つの炭素(グリセルアルデヒドなど)が含まれます。 単糖は非常に小さく、鎖または環構造を形成します。 しかし、多糖類には、数百または数千もの単糖類と高分子量が含まれています。

エネルギーの利用可能性と貯蔵

ブドウ糖などの単糖類は短期間のエネルギーを提供しますが、多糖類はより長いエネルギー貯蔵を提供します。 細胞は単糖を素早く使用します。 分子は細胞膜脂質に結合し、シグナル伝達を助けることができます。 しかし、より長い貯蔵のために、単糖類は縮合重合によって二糖類または多糖類のいずれかに変換されなければなりません。 多糖類は大きくなりすぎて細胞膜を通過できないため、貯蔵能力があります。 でんぷんは、エネルギーを蓄えるために植物とその種子によって使用される多糖類を表します。 澱粉は、ブドウ糖ポリマー、アミロース、アミロペクチンでできています。 多糖類は、単糖類の形でエネルギーが必要とされるため、細胞内で分解または加水分解される可能性があります。 これは、動物が代謝のためにブドウ糖を作るために植物のでんぷんを使用する方法です。

多糖類の構造と機能

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最も豊富な多糖類と有機分子であるセルロースは、世界の炭素の50パーセントを含んでいる可能性があります。 セルロースの基本単糖はブドウ糖です。 まっすぐなセルロース分子は、それらの間の弱いが一般的な水素結合を介して安定した形で列を構成します。 セルロースは、植物、菌類、藻類によって作られ、植物の細胞壁の堅固な構造を提供し、病気からも保護します。 多くの動物はセルロースを消化できませんが、腸内微生物や酵素を使って消化できる動物です。 発酵は、セルロースを消化できない他の動物や人間の結腸で起こります。 動物は、修飾された単糖から作られた同様の多糖類、キチンを生成します。 キチンは外骨格で構成されています。 セルロースとキチンの両方がコンパクトなエネルギー貯蔵ユニットを構成しています。

別の多糖類であるグリコーゲンは、コンパクトな形からその構成要素であるグルコース単糖類にすばやく分解することができます。 人間はグリコーゲンを肝臓と筋肉の急速なエネルギー源として貯蔵します。 ペクチン、アラビノキシラン、キシログルカン、およびグルコマンナンは、追加の複雑な多糖類を表しています。 単糖類は水に溶けますが、多くの多糖類は水に溶けにくいです。 多糖類は、その溶解度に応じて、ゲルを形成する可能性があります。 これが、食品を濃くするためによく使用される理由です。

単糖類と多糖類の重要性

単糖類と多糖類の両方がエネルギーを提供します。 単糖類は細胞に迅速にエネルギーを生成しますが、多糖類はより長いエネルギー貯蔵と構造安定性を提供します。 どちらも、食料と食料エネルギーの最大の供給源として、すべての生物にとって不可欠です。 細胞壁からの多糖類は人間が食べる繊維を構成し、単糖類は食品の甘さを提供します。 人間が食べると、咀嚼は多糖類をより小さな粒子に分解し、最終的には消化によって、血流に入ることができる単純な単糖類を生成します。

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