21.5:
탄수화물 화학
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탄수화물 화학
탄수화물은 인간과 동물에서 다이어트의 필수적인 부분. 곡물, 과일 및 채소는 특히 포도당을 통해 신체에 에너지를 제공하는 탄수화물의 천연 공급원이며, 전분의 구성 요소이자 많은 주식 식품의 성분인 간단한 설탕입니다. n이 분자내의 탄소 수가 탄수화물을 나타내는 스토이치오메트릭 포뮬러(CH2 O)n. 즉, 탄소대 수소와 산소의 비율은 탄수화물 분자에서 1:2:1이다. 이 포뮬러는 또한 “탄수화물”이라는 용어의 기원을 설명합니다: 성분은 탄소(“카르보”) 및 물(“수화물”)입니다. 탄수화물은 간단하고 복잡한 것으로 분류 될 수 있습니다. 모노자카라이드와 당책은 간단한 탄수화물입니다. 다당류는 복잡한 탄수화물입니다.
모노사카라이드
단당류는 단순한 설탕이며, 그 중 가장 흔한 것은 포도당입니다. 단당류에서는 탄소의 수는 보통 3개에서 7개사이입니다. 설탕에 알데히드 군(구조 R-CHO을 가진 기능군)이 있는 경우, 알도스이며, 케톤 군(RC(=O)R구조의 기능성 군)이 있는 경우, 케토세이다. 설탕의 탄소 수에 따라 삼총사(탄소 3개), 펜토스(5탄소), 헥소(6탄소)가 될 수 있습니다.
갈라콘토스와 과당은 다른 일반적인 단당류입니다. 포도당, 갈락토세 및 과당은 이소성 단당류 (육소)이며, 이는 동일한 화학 적 공식을 가지고 있지만 약간 다른 구조를 가지고 있음을 의미합니다. 포도당과 갈락토는 알도스이며 과당은 케토오스입니다.
모노자카라이드는 선형 체인또는 고리 모양의 분자로서 존재할 수 있습니다. 수성 솔루션에서는 일반적으로 링 형태로 제공됩니다. 고리 형태의 포도당은 무산탄소(고리 형성 공정에서 비대칭이 되는 탄소 1)를 중심으로 두 개의 상이한 하이드록실 군 배열(OH)을 가질 수 있다. 하이드록실 그룹이 설탕의 탄소 번호 1 이하인 경우,알파(α)위치에 있으며, 평면 위에 있는 경우베타(β)위치에 있다.
디사카라이드
두 개의 단당류가 탈수 반응 (또는 응축 반응 또는 탈수 합성)을 겪을 때 Disaccharides 형태. 이 과정에서 한 단색샤라이드의 하이드록실 그룹은 다른 단당카라이드의 수소와 결합하여 물 분자를 방출하고 공유 결합을 형성합니다. 이것은 글리코시딕 결합이라고합니다. 글리코시딕 결합(또는 글리코시딕 연계)은 알파 또는 베타 타입일 수 있다. 알파 결합은 제1 포도당의 탄소-1상에 OH그룹이 링 평면 아래에 있을 때 형성되고, 탄소-1상에 있는 OH 그룹이 링 평면 위에 있을 때 베타 결합이 형성된다. 가장 흔한 불당은 포도당과 과당 단량으로 구성된 자당 또는 테이블 설탕입니다.
다당류
글리코시딕 결합으로 연결된 긴 단당류 체인은 다당류입니다. 체인은 분기 또는 분기 해제 될 수 있으며, 단색의 다른 유형을 포함 할 수있다. 분자량은 결합된 단량제의 수에 따라 100,000 달톤 이상이 될 수 있다. 전분, 글리코겐, 셀룰로오스 및 치틴은 다당류의 예입니다.
식물은 설탕의 형태로 전분을 저장합니다. 식물에서, 아밀로오스와 아밀요펙틴 혼합물 (두 포도당 폴리머) 이러한 설탕을 포함한다. 전분은 α 1-4 또는 α 1-6 글리코시딕 결합에 의해 결합되는 포도당 단량체를 포함한다. 숫자 1-4 및 1-6은 결합을 형성하기 위해 결합한 두 잔류물의 탄소 수를 지칭합니다.
글리코겐은 인간 및 기타 척추동물에서 포도당의 저장 형태이며 포도당의 단량체로 구성됩니다. 글리코겐은 전분과 동등한 동물이며 일반적으로 간과 근육 세포에 저장되는 고도로 분지 분자입니다. 혈당 수치가 감소 할 때마다, 글리코겐은 포도당을 방출하기 위해 분해.
셀룰로오스는 가장 풍부한 천연 바이오 폴리머입니다. 셀룰로오스는 주로 식물의 세포벽을 포함한다. 이것은 셀 구조 지원을 제공합니다. 나무와 종이는 대부분 자연에서 셀룰로오스입니다. 포도당 단량제는 1-4 글리코시딕 결합 링크를 β 셀룰로오스를 포함합니다.