− 第6章 高分子−第1講 −

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6−1 天然高分子(糖類)
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粒子くん 生物によってつくられる高分子に糖類(炭水化物)がある。われわれは、これらの高分子を食物として取り入れ生命を維持している。これらの天然高分子の構造と性質について整理してみよう!
ポイント
多糖類の加水分解や各糖類の還元性の有無についてピックアップしてみる。
1.高分子とは
一般に、分子量がおよそ1万以上のものを高分子という。
表し方:[−○−]
基本構造が繰り返される・・・・・繰り返し回数nを重合度という。
高分子
天然高分子 合成高分子 無機高分子
自然界に存在 人工的に合成 地殻に存在
デンプン・セルロース・タンパク質・他 ポリエチレン・ポリスチレン・ポリ塩化ビニル・ナイロン・他 雲母・石英・他

2.糖(炭水化物)の種類
天然高分子のなかで、植物の光合成により、二酸化炭素と水から作られる化合物を糖類(炭水化物)と呼ぶ。
糖類はその構造から、単糖類・二糖類・多糖類に分類される。
  単糖類 二糖類 多糖類
分子式 6126 122211 (C6105)
加水分解 これ以上分解されない 2分子の単糖類を生じる 多数の単糖類を生じる
甘味 ある ある ない
水溶性 よく溶ける 溶ける 溶けにくい
還元性 ある 両方 ない
物質例 グルコース
フルクトース
ガラクトース
スクロース
マルトース
ラクトース
デンプン
セルロース
グリコーゲン

※還元性・・・・・フェーリング反応や銀鏡反応を示す。
コラム単糖類や二糖類は、一般に甘味を示し、甘味料として用いられている。このうち、スクロースは砂糖として古くから利用されてきた。
最近は、オリゴ糖も用いられている。オリゴ糖は、単糖類が3〜5個縮合した構造で、スクロースの30〜70%の甘味を示し、消化されにくいので低カロリーの甘味料として利用されている。

3.単糖類
◆グルコース(ブドウ糖)
特徴@  白色粉末状の結晶、水に溶けやすい。動植物の体内に存在している。
特徴A  水溶液中では、α型・アルデヒド型・β型の3種類の異性体が平衡状態になっている。
α-グルコース ──→

──→
アルデヒド型グルコース ──→

──→
β-グルコース
α-グルコース
(環状構造)
アルデヒド型
グルコース
(鎖状構造)
β-グルコース
(環状構造)
特徴B  結晶はα−グルコースであり、アルデヒド型グルコースに還元性がある。
特徴C  アルコール発酵・・・・酵母に含まれ酵素チマーゼにより、エタノールと二酸化炭素を生じる。
    6126 ─(チマーゼ)→ 2C25OH + 2CO2
◆フルクトース(果糖)
特徴@  白色粉末状の結晶、水に溶けやすい。果実・蜂蜜に含有され最も甘味が強い。
特徴A  水溶液中では、2種類のβ型とケトン型が平衡状態になっている。
β-フルクトース ─→

─→
ケトン型フルクトース ─→

─→
β-フルクトース
β-フルクトース
(六角形環状構造)
ケトン型
フルクトース
(鎖状構造)
β-フルクトース
(五角形環状構造)
特徴B  結晶はβ−フルクトースであり、ケトン型フルクトースに還元性がある。
◆ガラクトース
特徴@  寒天やラクトース(乳糖)の加水分解で得られる。

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