이당류 : 특성, 구조, 예, 기능 - 생물학 - 2025

이당류는 탄수화물 된다 또한 두 당을했다. 그들은 주요 에너지 원으로 사람의 식단에서 중요한 기능을합니다. 이들은 사탕 수수의 수 크로스 및 존재하는 맥아당과 같은 식물성 기원 일 수 있고, 포유류의 우유에 존재하는 유당과 같은 동물성 기원 일 수있다.

탄수화물 또는 설탕은 소위 탄수화물 또는 탄수화물로, 일반 화학식 (CH2O) n을 갖는 탄소, 산소 및 수소로 구성된 수용성 물질입니다.

이당류 유당의 구조 표현 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 English Wikipedia의 Telliott)

탄수화물은 자연에서 가장 풍부한 유기 물질이며 모든 식물에 존재합니다. 식물 세포벽의 구조를 구성하는 셀룰로오스는 곡물과 괴경의 전분과 같은 탄수화물입니다.

그들은 또한 포유류의 혈액과 우유와 같은 모든 동물 조직에서 발견됩니다.

탄수화물은 다음과 같이 분류됩니다. (1) 단당류, 더 간단한 탄수화물로 가수 분해 될 수 없음; (2) 가수 분해 될 때 2 개의 단당류를 생성하는 이당류에서; (3) 가수 분해에 의해 3-10 개의 단당류를 생성하는 올리고당 및 (4) 가수 분해로 10 개 이상의 단당류를 생성하는 다당류에서.

전분, 셀룰로오스 및 글리코겐은 다당류입니다. 인간과 다른 동물에서 생리적으로 중요한 이당류는 자당, 말토오스 및 유당입니다.

특성 및 구조

탄수화물이기 때문에 이당류는 탄소, 산소 및 수소로 구성됩니다. 일반적으로 대부분의 탄수화물 구조에서 산소와 수소는 물과 같은 비율입니다. 즉, 모든 산소에 대해 두 개의 수소가 있습니다.

그것이 바로 "탄수화물 또는 탄수화물"이라고 불리는 이유입니다. 화학적으로 탄수화물은 폴리 히드 록 실화 알데히드 (R-CHO) 또는 케톤 (R-CO-R)으로 정의 할 수 있습니다.

알데히드와 케톤은 카르보닐기를 가지고 있습니다 (C = O). 알데히드에서이 기는 적어도 하나의 수소에 부착되고, 케톤에서이 카르보닐기는 수소에 부착되지 않습니다.

이당류는 글리코 시드 결합으로 연결된 두 개의 단당류입니다.

말토오스, 자당 및 유당과 같은 이당류는 묽은 산으로 가열하거나 효소 작용에 의해 가수 분해되어 단당류 성분을 생성합니다. 자당은 포도당과 과당을 생성하고 말토오스는 두 개의 포도당과 유당을 생성하여 갈락토오스와 포도당을 생성합니다.

예

자당

자당은 자연에서 가장 풍부한 당이며 단당류 인 포도당과 과당으로 구성되어 있습니다. 잘 익은 과일과 많은 야채 주스. 이 이당류는 효모의 작용에 의해 쉽게 발효됩니다.

유당

유당 또는 유당은 갈락토스와 포도당으로 구성됩니다. 포유류 우유는 유당이 풍부하고 아기에게 영양소를 제공합니다.

대부분의 포유류는 유아 때만 유당을 소화 할 수 있으며 성숙함에 따라이 능력을 잃습니다. 사실, 성인기에 유제품을 소화 할 수있는 인간은 그렇게 할 수있는 돌연변이가 있습니다.

이것이 바로 많은 사람들이 유당을 견디지 못하는 이유입니다. 인간은 다른 포유류와 마찬가지로이 돌연변이가 약 10,000 년 전에 특정 개체군에 나타날 때까지 유아기에 유당을 소화 할 수 없었습니다.

오늘날, 유당 불내성 환자의 수는 북유럽의 10 %에서 아프리카와 아시아의 일부에서 95 %에 이르기까지 인구에 따라 크게 다릅니다. 서로 다른 문화의 전통적인 식단은 소비되는 유제품의 양에 이것을 반영합니다.

말토오스

말토오스는 두 개의 포도당 단위로 구성되며 효소 아밀라아제가 식물에 존재하는 전분을 가수 분해 할 때 형성됩니다. 소화 과정에서 타액 아밀라아제와 췌장 아밀라아제 (아밀로 펩신)는 전분을 분해하여 말 토스 인 중간 생성물을 생성합니다.

이 이당류는 옥수수 설탕 시럽, 맥아 설탕 및 발아 보리에 존재하며 효모 작용에 의해 쉽게 발효 될 수 있습니다.

트레할로스

트레할로스는 말토오스와 같은 두 개의 포도당 분자로 구성되어 있지만 분자는 다르게 연결되어 있습니다. 특정 식물, 곰팡이 및 새우 및 곤충과 같은 동물에서 발견됩니다.

벌, 메뚜기, 나비와 같은 많은 곤충의 혈당은 트레할로스로 구성되어 있습니다. 그들은 분해 될 때 비행을 위해 빠른 에너지를 제공하는 효율적인 저장 분자로 사용합니다.

치 토비 오사

그것은 두 개의 연결된 글루코사민 분자로 구성됩니다. 구조적으로 그것은 셀로 비오스가 하이드 록 실기를 갖는 N- 아세틸 아미노기를 가지고 있다는 점을 제외하고는 셀로 비오스와 매우 유사합니다.

일부 박테리아에서 발견되며 효소 활동을 연구하기 위해 생화학 연구에 사용됩니다.

그것은 또한 곰팡이의 벽, 곤충의 외골격, 절지 동물, 갑각류를 형성하는 키틴에서 발견되며, 문어와 오징어와 같은 물고기와 두족류에서도 발견됩니다.

셀로 비오스 (포도당 + 포도당)

셀로 비오스는 종이나면과 같은 셀룰로오스 또는 셀룰로오스가 풍부한 물질의 가수 분해 산물입니다. 두 개의 베타-포도당 분자를 β 결합 (1 → 4)으로 결합하여 형성됩니다.

유당 (갈락토스 + 과당)

락툴 로스는 합성 (인공) 당으로 체내에 흡수되지 않고 오히려 결장에서 분해되어 결장에서 물을 흡수하는 제품으로 분해되어 대변을 부드럽게합니다. 주요 용도는 변비를 치료하는 것입니다.

또한 락툴 로스가 결장에서 암모니아를 흡수 (체에서 제거)하기 때문에 간 질환이있는 사람들의 혈액 암모니아 수치를 낮추는 데 사용됩니다.

이소 말토오스 (포도당 + 포도당 이소 말타 제)

트레 할 룰 로스는 알파 (1-1) 글리코 시드 결합에 의해 연결된 포도당과 과당으로 구성된 이당류 인 인공 설탕입니다.

그것은 자당에서 이소 말툴 로스를 생산하는 동안 생산됩니다. 소장의 내벽에서 효소 이소 말타아제는 트레 할루 로스를 포도당과 과당으로 분해 한 다음 소장에서 흡수됩니다. 트레 할 룰 로스는 충치를 유발하는 낮은 효능을 가지고 있습니다.

치 토비 오사

키틴의 이당류 반복 단위로 하이드 록실 그룹 대신 탄소 -2에 N- 아세틸 아미노 그룹이있는 경우에만 셀로 비오스와 다릅니다. 그러나 아세틸 화되지 않은 형태는 종종 키토 비오스라고도합니다.

락 티톨

유당을 수소화하여 얻은 결정 성 알코올 C12H24O11입니다. 감미료로 사용되는 락툴 로스의 이당류 유사체입니다. 또한 완하제이며 변비 치료에 사용됩니다.

투 라노스

박테리아와 곰팡이에 의해 탄소원으로 사용될 수있는 환원성 이당류 유기 화합물.

Melibiosa

라피노스의 부분 가수 분해에 의해 형성된 이당류 당 (C12H22O11).

자일로 비오스

두 개의 자일 로스 잔기로 구성된 이당류.

질식

soforolipid에 존재하는 이당류.

Gentiobiosa

Gentiobiose는 β-type glycosidic bond (1 → 6)로 연결된 두 개의 D-glucose 단위로 구성된 이당류입니다. Gentiobiose는 두 포도당 단위를 연결하는 글리코 시드 결합의 특성에 따라 다른 많은 이성질체를 가지고 있습니다.

류 크로스

결합을 통해 D- 프럭 토피라 노스에 연결된 α-D- 글루코 피라 노실 잔기로 구성된 글리코 실프 룩 토스입니다 (1 → 5). 자당의 이성질체.

일상

배당체에 존재하는 이당류입니다.

캐롤 리니아 사이드 A

글리코 시드 결합으로 연결된 2 개의 단당류 단위를 포함하는 올리고당.

흡수

인간의 경우 섭취 된 이당류 또는 전분 및 글리코겐과 같은 다당류는 가수 분해되어 소장에서 단당류로 흡수됩니다. 섭취 된 단당류는 그대로 흡수됩니다.

예를 들어 과당은 수동적으로 장 세포로 확산되며 대부분은 혈류로 들어가기 전에 포도당으로 전환됩니다.

Lactase, maltase 및 sucrase는 각각 유당, maltose 및 sucrose의 가수 분해를 담당하는 소장 세포의 내강 경계에 위치한 효소입니다.

락타아제는 신생아에서 생산되지만 일부 집단에서는 성인이 된 동안 장 세포에서 더 이상 합성되지 않습니다.

락타아제의 부재로 인해 락토오스는 장내에 남아 삼투에 의해 장내 강으로 물을 끌고 가는데, 결장에 도달하면 CO2 및 각종 산을 생성하면서 소화관 내 세균에 의한 발효에 의해 락토오스가 분해됩니다. 우유를 섭취 할 때 물과 CO2의 조합은 설사를 유발하며이를 유당 불내성이라고합니다.

포도당과 갈락토스는 일반적인 나트륨 의존 메커니즘에 의해 흡수됩니다. 첫째, 장 세포에서 기저 외막을 통해 혈액으로 나트륨을 제거하는 나트륨의 적극적인 수송이 있습니다. 이것은 장 세포 내의 나트륨 농도를 낮추어 장의 루멘과 장 세포 내부 사이에 나트륨 구배를 생성합니다.

이 기울기가 생성되면 나트륨을 포도당 또는 갈락토스와 함께 세포로 유도하는 힘이 얻어집니다. 소장의 벽에는 포도당 또는 갈락토오스의 유입을 위해 나트륨 농도에 의존하는 Na + / 포도당, Na + / 갈락토오스 공수 송체 (교감 자)가 있습니다.

소화관 내강의 Na + 농도가 높을수록 포도당 또는 갈락토오스의 유입이 증가합니다. 나트륨이 없거나 튜브 루멘의 농도가 매우 낮 으면 포도당이나 갈락토스가 적절하게 흡수되지 않습니다.

예를 들어, 일반적으로 포도당으로부터 에너지를 얻는 E. Coli와 같은 박테리아에서, 배지에이 탄수화물이 없으면 유당을 사용할 수 있으며,이를 위해 락토스 퍼 미아 제라고하는 유당의 활성 수송을 담당하는 단백질을 합성하여 이전에 가수 분해되지 않은 유당.

풍모

섭취 된 이당류는 단당류로 소비하는 동물의 몸에 들어갑니다. 인체에서는 주로 간에서 발생하지만 다른 기관에서도 발생하지만 이러한 단당류는 필요에 따라 합성 또는 이화 작용의 대사 사슬에 통합됩니다.

이화 작용 (분해)을 통해이 탄수화물은 ATP 생산에 참여합니다. 합성 과정에서 그들은 글리코겐과 같은 다당류의 합성에 참여하여 간, 골격근 및 기타 여러 기관에 존재하는 에너지 보유량을 형성합니다.

그들은 또한 일반적으로 많은 당 단백질과 당지질의 합성에 참여합니다.

섭취 한 모든 탄수화물과 마찬가지로 이당류는 사람과 동물의 에너지 원이 될 수 있지만 세포막과 당 단백질 구조의 일부가되어 여러 유기 기능에 참여합니다.

예를 들어, 글루코사민은 히알루 론산과 헤파린의 기본 성분입니다.

유당 및 그 유도체

우유와 그 유도체에 존재하는 유당은 갈락토스의 가장 중요한 공급원입니다. 갈락토스는 신경 세포막의 필수 구성 요소 인 세레브로 사이드, 강글리오사이드 및 점액 단백질의 일부이기 때문에 매우 중요합니다.

유당과 다른 당분의 존재는 소화 기능에 필수적인 장내 세균총의 발달에 유리합니다.

갈락토스는 또한 적혈구 벽에있는 ABO 그룹의 구성 요소 중 하나이기 때문에 면역 체계에 참여합니다.

유당, 자당 또는 말토오스의 소화 산물 인 포도당은 펜 토스 합성 경로, 특히 핵산 합성에 필요한 리보스 합성 경로로 신체에 들어갈 수 있습니다.

식물에서

대부분의 고등 식물에서 이당류는 광합성 탄소 환원주기에서 인산 삼 당질로부터 합성됩니다.

이 식물은 주로 자당을 합성하여 세포질에서 뿌리, 씨앗 및 어린 잎, 즉 실질적으로 광합성을 사용하지 않는 식물 영역으로 운반합니다.

이것이 광합성 탄소 환원 사이클에 의해 합성되는 자당과 광합성에 의해 합성되어 엽록체에 축적 된 전분의 분해에서 비롯된 자당이 식물의 두 가지 야행성 에너지 원입니다.

일부 이당류, 특히 말토오스의 또 다른 알려진 기능은 일부 박테리아의 편모 운동으로 화학적 신호를 전달하는 메커니즘에 참여하는 것입니다.

이 경우 말토오스는 먼저 단백질에 결합하고이 복합체는 트랜스 듀서에 결합합니다. 이 결합의 결과로 편모의 운동 활동에 대한 세포 내 신호가 생성됩니다.

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