탄수화물 분류 (사진 포함) - 영양물 섭취

탄수화물 의 분류는 기능, 탄소 원자 수, 카르보닐기의 위치, 구성 단위, 유도체 및 식품에 따라 수행 할 수 있습니다.

탄수화물, 탄수화물 또는 당류는 탄소, 수소 및 산소 원자로 구성된 화합물로, 연소시 이산화탄소와 하나 이상의 물 분자가 방출됩니다. 그것들은 구조적 관점과 대사 적 관점 모두에서 자연에 널리 분포되어 있고 생명체에게 근본적으로 중요한 분자입니다.

포도당의 순환 구조, 육각 당 (출처 : Edgar181, via Wikimedia Commons)

일반적으로 탄수화물의 공식을 나타내는 가장 좋은 방법은 Cx (H2O)이며 간단히 말해서 "수화 된 탄소"를 의미합니다.

식물에서 대부분의 탄수화물은 이산화탄소와 물로부터 광합성 과정에서 생성되며, 그 후에 고 분자량 복합체 (예 : 전분)에 저장되거나 구조 및 지지체를 제공하는 데 사용될 수 있습니다. 식물 세포 (예 : 셀룰로오스).

동물은 또한 탄수화물 (글리코겐, 포도당, 과당 등)을 생산하지만 지방 및 단백질과 같은 물질에서 생산합니다. 그럼에도 불구하고 동물 유기체의 대사 가능한 탄수화물의 주요 공급원은 식물에서 비롯된 것입니다.

사람에게 가장 중요한 천연 탄수화물 공급원은 일반적으로 밀, 옥수수, 수수, 귀리 등과 같은 곡물입니다. 예를 들어 감자, 카사바 및 바나나와 같은 괴경; 렌즈 콩, 콩, 넓은 콩 등과 같은 콩과 식물의 많은 씨앗

육식 동물, 즉 다른 동물을 먹는 동물은 먹이 또는 먹이의 먹이가 허브에 포함 된 구조 및 저장 탄수화물을 이용할 수있는 초식 동물이기 때문에 생존을 위해 간접적으로 탄수화물에 의존합니다. 그들은 섭취하고 단백질, 근육 및 기타 신체 조직으로 전환합니다.

기능에 따른 분류

탄수화물은 일반적인 기능에 따라 구조적 탄수화물과 보편적으로 소화 가능한 탄수화물 또는 다당류의 두 가지 큰 부류로 분류 될 수 있습니다.

구조상 탄수화물

구조적 탄수화물은 모든 식물 세포 벽의 일부인 것과 다른 식물 종의 조직을 특징 짓는 2 차 침전물의 일부이며지지 및 "비계"의 특정 기능을 수행하는 탄수화물입니다.

셀룰로오스의 일반적인 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Vicente Neto)

이 중 주요 식물 다당류는 셀룰로오스이지만 리그닌, 덱스 트란, 펜 토산, 한천 (조류) 및 키틴 (곰팡이 및 많은 절지 동물)도 두드러집니다.

소화 가능한 탄수화물

반면 소화 가능한 탄수화물은 종속 영양 유기체 ( "자신의 음식을 합성"하는 독립 영양 생물 제외)가 식물에서 획득하여 다양한 대사 경로를 통해 세포에 영양을 공급하는 데 사용할 수있는 탄수화물입니다.

소화 가능한 주요 탄수화물은 전분으로, 식물의 괴경, 시리얼 씨앗 및 기타 많은 저장 구조에서 발견됩니다. 이것은 아밀로오스와 아밀로펙틴의 두 가지 유사한 유형의 다당류로 구성됩니다.

그러나, 예를 들어 많은 식물 종의 과일에 다량으로 존재하는 과당과 같은 단순한 당도 매우 중요합니다.

벌이 생산하는 상당한 상업적 가치를 지닌 물질 인 꿀도 소화 가능한 탄수화물의 풍부한 공급원이지만 동물 기원입니다.

글리코겐은 동물에서 중요한 예비 다당류입니다 (출처 : Alejandro Porto via Wikimedia Commons)

많은 경우 "동물 전분"으로 간주되는 글리코겐은 동물에 의해 합성되는 예비 다당류이며 소화 가능한 탄수화물 그룹에 포함될 수 있습니다.

탄소원 자수에 따른 분류

탄소 원자의 수에 따라 탄수화물은 다음과 같을 수 있습니다.

- 탄소가 3 개인 Trioses (예 : 글리 세르 알데히드)

- 탄소가 4 개인 테트로 사스 (예 : 에리트 로스)

-5 개의 탄소가있는 펜 토스 (예 : 리보스)

- 탄당 여섯 개의 탄소를 지닌 (예 : 포도당)

- Heptoses 일곱 개 탄소와 (예 : sedoheptulose 1,7- 비스 포스페이트)

포도당과 만노스에 대한 가능한 헤미 아세탈 구조의 다이어그램 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Karlhahn)

일반적으로 펜 토스 및 헥 소오스는 내부 헤미 아세탈 그룹의 형성, 즉 알데히드 그룹 또는 케톤 그룹과 알코올의 결합을 통해 안정적인 고리 형태가 될 수 있습니다.

이들 고리는 5 개 또는 6 개의 "링크"를 가질 수 있으므로, 푸란 유형 또는 피란 유형일 수 있으며, 이에 따라 푸라 노스 및 피 라노스가 형성된다.

카르보닐기의 위치에 따른 분류

단당류에서 카르보닐기 (C = O)의 위치는 분류에 사용되는 특성이기도합니다. 이에 따라 분자가 케토시스 또는 알 도스 일 수 있기 때문입니다. 따라서, 예를 들어 알도 헥 소오스와 케 토헥 소스, 알도 펜 토스와 케 토펜 토스가 있습니다.

Aldosas and Cetosas (출처 : Pjvelasco, via Wikimedia Commons)

카르보닐기를 형성하는 탄소 원자가 위치 1 (또는 한쪽 끝)에 있으면 알데히드입니다. 대신 위치 2 (또는 다른 내부 탄소 원자)에 있으면 케톤 그룹이므로 케토시스가됩니다.

이전 섹션의 트리 오스, 테트로 오스, 펜 토스 및 헥 소스를 예로 들면, 이러한 단순 당의 알 도스는 글리 세르 알데히드, 에리트로 오스, 리보스 및 포도당이고, 한편 케토 오스는 디 히드 록시 아세톤, 에리트 룰 로스, 리불 로스 및 과당, 각각.

그들을 구성하는 단위 수에 따른 분류

탄수화물의 단위 수, 즉 가수 분해로 인한 당의 수에 따라 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.

단당류

단일 "설탕 단위"로 구성되어 있기 때문에 가장 단순한 당류 또는 당류입니다. 이 그룹에는 거의 모든 살아있는 유기체의 세포에서 ATP 형태의 에너지 생산이 포함되는 포도당과 같은 대사 적으로 관련된 당이 있습니다. Galactose, mannose, fructose, arabinose, xylose, ribose, sorbose 등도 눈에 띕니다.

이당류

이름의 접두사에서 알 수 있듯이 이당류는 두 개의 당 단위로 구성된 당류입니다. 이들 분자의 주요 예는 락토스, 수 크로스, 말 토스 및 이소 말 토스, 셀로 비오스, 겐 티오 비오스, 멜리 비오스, 트레할로스 및 투 라노스이다.

이당류 인 말토오스의 화학 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 NEUROtiker)

올리고당

이들은 가수 분해 될 때 2 개 이상의 "당 단위"를 방출하는 탄수화물에 해당합니다. 비록 그들이 잘 알려지지는 않았지만,이 그룹에서는 라피노스, 스타키 오스 및 버 바스코 사를 선택할 수 있습니다. 일부 저자는 이당류도 올리고당이라고 생각합니다.

다당류

다당류는 10 개 이상의 당 단위로 구성되며 동일한 단당류 (호모 폴리 사카 라이드)의 반복 단위 또는 서로 다른 단당류 (헤테로폴리 사카 라이드)의 비교적 복잡한 혼합물로 구성 될 수 있습니다. 다당류의 예는 전분, 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴 및 글리코겐입니다.

일반적으로 이당류, 올리고당 류 및 다당류의 "당 단위"간의 결합은 글리코 시드 결합으로 알려진 결합을 통해 발생하며, 이는 물 분자의 손실로 인해 발생합니다.

파생 상품의 분류

자연에서 매우 중요한 많은 분자가 그렇듯이 탄수화물은 유사하거나 근본적으로 다른 기능을 수행 할 수있는 다른 화합물의 "구성 요소"역할을 할 수 있습니다. 이에 따르면 이러한 파생 상품은 특성에 따라 다음과 같이 분류 할 수 있습니다.

인산염 에스테르

이들은 일반적으로 인산화 된 단당류로, 포스 포릴 기가 에스테르 결합을 통해 당류에 부착됩니다. 이들은 가수 분해가 열역학적으로 유리한 "활성화 된 화합물"로 작용하기 때문에 세포 대사 반응의 상당 부분에서 매우 중요한 분자입니다.

대표적인 예는 글리 세르 알데히드 3- 인산, 포도당 6- 인산, 포도당 1- 인산 및 과당 6- 인산을 포함한다.

산과 락톤

그들은 특정 산화제로 특정 단당류를 산화시킨 산물입니다. 알 도닉 산은 포도당이 알칼리성 구리로 산화되어 생성되며 용액 상태에서 락톤과 평형을 이룹니다. 산화가 효소 촉매 작용에 의해 지시되면 락톤과 우 론산이 생성 될 수 있습니다.

알디 톨, 폴리올 또는 당 알코올

그들은 일부 단당류의 카보 닐 그룹의 산화에 의해 형성됩니다. 이들의 예로는 에리트 리톨, 만니톨 및 소르비톨 또는 글루시 톨이 있습니다.

아미노 당

이들은 일반적으로 위치 2의 탄소 (특히 포도당)에 아미노기 (NH2)가 부착 된 단당류의 유도체입니다. 가장 두드러진 예는 글루코사민, N- 아세틸 글루코사민, 무라 민산 및 N- 아세틸 무라 민산이고; 갈 락토 사민도 있습니다.

글루코사민 화학 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Edgar181)

디 옥시 당

이들은 하이드 록실 그룹 중 하나에서 산소 원자를 잃었을 때 생성되는 단당류의 유도체이므로 "데 옥시"또는 "데 옥시 당"으로 알려져 있습니다.

가장 중요한 것은 DNA의 중추를 구성하는 것, 즉 2-deoxyribose이지만 6-deoxymanopyranose (rhamnose)와 6-deoxygalactofuranose (fucose)도 있습니다.

글리코 사이드

이러한 화합물은 단당류의 아노 머 수산기와 다른 수산화 화합물의 수산기 사이의 결합에 의해 물 분자가 제거 된 결과입니다.

전형적인 예는 아프리카 덤불과 쓴 아몬드의 씨앗에서 추출한 널리 사용되는 두 가지 화합물 인 ouabain과 amygdalin입니다.

식품 준비 용도에 따른 분류

설탕 큐브 (출처 : Dietmar Rabich / Wikimedia Commons / "Würfelzucker-2018-3564"/ Wikimedia Commons를 통한 CC BY-SA 4.0)

마지막으로 탄수화물은 요리를 준비하는 과정에서 사용할 수있는 용도에 따라 분류 할 수도 있습니다. 이러한 의미에서 설탕 (이당류), 과당 (단당류) 및 더 적은 정도의 말 토스 (다른 이당류)와 같은 감미료 탄수화물이 있습니다.

마찬가지로, 예를 들어 전분과 펙틴의 경우처럼 농축 탄수화물과 겔화 탄수화물이 있습니다.

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탄수화물 분류 (사진 포함) - 영양물 섭취 - 2025