생화학 5강 탄수화물의 종류와 구조
목 차
01 단당류의 분류
02 단당류 & 이당류 & 올리고당
03 다당류
01. 단당류의 분류
탄소의 개수에 따른 분류
인체에 존재하는 단당류
▪ 대부분의 단당류는 (CH 2 O) x 의 구조 (x≥3)
▪ 삼탄당 : 글리세르알데히드 등
▪ 사탄당 : 에리트로오스 등
▪ 오탄당 : 리보오스 등
▪ 육탄당 : 글루코오스 등
카보닐기에 따른 분류
알도오스 vs 케토오스
▪ 알도오스 : 1 번 탄소에 알데히드기를 가짐
▪ 케토오스 : 2 번 탄소에 케톤기를 가짐
생화학 5강 탄수화물의 종류와 구조
화학구조에 따른 분류
에피머와 이성질체
▪ 이성질체 : 같은 화학식을 가지나 화학적 구조가 다른 화합물
▪ 비대칭 탄소 (asymmetric carbon atom):
4 개의 서로 다른 원자 또는 원자단과 결합하고 있는 탄소원자
화학구조에 따른 분류
사탄당과 오탄당
육탄당
글루코오스 갈락토오스 리보오스 중요한 구조는 알아두면 좋다.
에피머와 이성질체
▪ 에피머 : 비대칭탄소원자에서만 구조가 다른 부분입체 이성질체
거울상 이성질체
▪ 알데히드기나 케톤기에서 가장 멀리 떨어진 비대칭 탄소에 결합한 OH 기의 위치에 따른 분류
▪ D 형 : OH 기가 오른쪽
▪ L 형 : OH 기가 왼쪽
▪ D 형과 L 형은 서로
거울상 이성질체
고리 구조에 따른 분류 : 아노머
▪ 환상구조 :
알데히드기가 동일 단당류의 알코올기와 반응 ( 헤미아세탈 )
케톤기가 동일 단당류의 알코올기와 반응 ( 헤미케탈 )
고리 구조에 따른 분류 : 아노머
▪ 아노머 탄소 : 고리구조를 형성하며 비대칭탄소가 된 탄소
▪ 아노머 : 아노머 탄소 중심으로 구조만 다른 이성질체
▪ 고리구조의 표현법
아노머 탄소에 치환된 OH 기의 방향에 따른 분류
▪ α형 : 아노머 탄소를 중심으로 OH 기가 아래로 향한 것
▪ β형 : 아노머 탄소를 중심으로 OH 기가 위로 향한 것
단당류의 결합
글리코시드 결합
▪ 한 단당류의 OH 기 가 다른 단당류의 아노머 탄소 와 반응하여생성된 공유결합
02. 단당류 & 이당류 & 올리고당
단당류
글루코오스
▪ 육탄당 , 혈당 , 인체 세포에 기본적 에너지 급원으로 사용
프룩토오스
▪ 과일 , 꿀 등에 존재 , 단당류 중 가장 감미도가 높음
갈락토오스
▪ 유당의 구성성분 , 글루코오스의 C-4 에피머
리보오스
▪ 오탄당 , 생물체 내의 DNA/RNA 의 기본 구성성분
단당류의 종류
생화학 5강 탄수화물의 종류와 구조
이당류
이당류의 종류
▪ 락토오스 ( 유당 ): 갈락토오스 + 글루코오스
▪ 수크로오스 ( 서당 ): 글루코오스 + 프룩토오스
▪ 말토오스 : 글루코오스 + 글루코오스
올리고당
▪ 단당류 3~10 개가 글리코시드 결합에 의해 결합한 탄수화물
▪ 라피노즈
▪ 스타키오스 : 콩류에 상당량 존재 , 인체 내 소화효소 없음
생화학 5강 탄수화물의 종류와 구조
03. 다당류
동질다당류
전분
▪ 식물 의 탄수화물 저장 형태
▪ 글루코오스가 수백 ~ 수천개 결합된 구조
▪ 아밀로오스 : 100~1000 개 글루코오스 α– 1,4 결합
▪ 아밀로펙틴 : 300~6000 개 글루코오스 α– 1,4 결합
18~27 개 글루코오스 마다 곁가지로 α– 1,6 결합
셀룰로오스
▪ 지구상에서 가장 풍부한 천연 중합체 , 식물 세포벽 구성
▪ 글루코오스가 β– 1,4 결합한 구조
▪ 인체내 소화 불가 우리몸의 에너지원으로 사용되지않는다.
→ 저열량 식품에 활용 , 장운동 자극으로 배변 원활 ,
혈중 콜레스테롤 낮춤 등
글리코겐
▪ 동물의 저장용 탄수화물
▪ α– 1,4 결합에 8~12 개 글루코오스 마다 α– 1,6 결합 가지친 구조
▪ 인체내에서는 간과 근육에 주로 저장
▪ 간의 글리코겐 : 신속한 혈당 공급
▪ 근육의 글리코겐 : 근육 수축시 신속한 에너지원
키틴
▪ 갑각류 , 곤충 겉껍질의 기본 물질
▪ N- 아세틸 -D- 글루코사민 이 β– 1,4 결합으로 연결된 구조
▪ 과일표면 코팅 → 저장기간 연장
▪ 육류 표면에서 산소와 결합하는 것 방지 → 산패 억제
문제풀이
-육탄당은 6개의 탄소로 이루어진 단당류로 대표적인 육탄당에는 글루코오스, 갈락토오스, 프룩토오스 등이 있다.
-수크로오스는 글루코오스와 프룩토오스간의 α-1,2 결합으로 이루어진 이당류이다. 갈락토오스와 글루코오스 간의 β-1,4 결합으로 이루어진 이당류는 락토오스이다.
-아밀로오스와 아밀로펙틴, 셀룰로오스는 모두 식물성 탄수화물로 분류할 수 있으며,
동물의 저장용 탄수화물로 글루코오스의 α–1,4 글리코시드결합에 α–1,6 글리코시드결합이 8~12개 글루코오스마다 가지를 치고 있는 구조인 이 다당류를 글리코겐이라고 한다.
-탄수화물만 비만의 원인은 아니지만, 탄수화물을 과다섭취하는 경우 체내 중성지방으로 전환될 수 있기 때문에 비만과 관련이 있다.
-적정량의 탄수화물 섭취가 필요하며, 과도하게 탄수화물을 제한하는 경우 지방대사 과정에서 과량생성되는 케톤체로 인한 문제 및 만성질환의 위험을 상승시킬 수 있기 때문에 주의가 필요하다.
생화학 5강 탄수화물의 종류와 구조
정리하기
-알데히드기를 가진 단당류를 알도오스, 케톤기를 가진 단당류를 케토오스라고 한다.
-이당류, 올리고당, 다당류는 단당류가 글리코시드결합에 의해 연결된 것이다.
-같은 화학식을 가지고 있으나 화학적 구조가 다른 화합물을 이성질체라고 하고, 하나의 비대칭탄소원자에서만 구조가 다른 부분입체 이성질체를 에피머라고 한다.
-올리고당의 종류로는 라피노즈(raffinose), 스타키오스(stachyose) 등이 있다.
-다당류의 종류로는 전분, 글리코겐, 키틴, 셀룰로오스, 당복합체 등이 있다.
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