多糖類

多糖類とは、糖類の中でも基本的に大きな構造をとるものですが、役割は繊密で、多種多様な役割を担う、身体内でかなり重要なものとなっています。

そこで、こちらでは多糖類に関して、10問の正誤式の問題があります。見出し(目次)の文章を正しいか間違っているかを考え、間違っている場合は正しい表現を考えてみて下さい。

アミロースはグルコースがα-1,6結合で直鎖状に多数重合したものである?

アミロースとは100~1000個のD-グルコースがα-1,4グリコシド結合したものです。いわゆる1位と4位のあいだのヒドロキシ基で脱水縮合した構造です。よって分子量は2万~20万ほどにもなります。内役と相手は、6個で1回転する直鎖上らせん構造をとっています。その際に分子内の-OHは、分子内水素結合としてらせん構造を強化するものとして利用されています。
更に似た構造をもつものとして、アミロペクチンがあります。これはアミロースの所々で、α-1,6結合で枝分かれした構造いわゆる、分枝状らせん構造となっています。房状構造をとっていて、重合度は10,000~100,000と大きく、分子量は大きいもので1000万にまで及びます。
デンプンはアミロースとアミロペクチンが混合して成り立っています。

(解答) ✖ α-1,4
アミロースはグルコースがα-1,4結合で直鎖状に多数重合したものです。

【参考資料】
研究net 多糖 http://www.kenq.net/dic/157.html

アミロースはらせん構造をしており、ヨウ素を抱合できる?

『アミロースはグルコースがα-1,6結合で直鎖状に多数重合したものである?』の解答解説でご説明いたしました通り、アミロースはデンプンの一部となるわけですが、デンプンといえば、ヨウ素デンプン反応を思い出す方も少なくはないかと思います。そこででんぷんとヨウ素についてここで少しご説明いたします。ヨウ素デンプン反応とはヨウ素液をかけて、青色~青紫などといった色に変色した際そこにはでんぷんが存在しているといった反応です。でんぷんにはアミロース、アミロペクチン、セルロースが存在するのですが、あくまで呈色反応を起こすのはらせん構造を持つもののみで、セルロースに対しては呈色反応を起こしません。なぜらせん状構造を持つもののみ呈色反応を起こすかといいますと、らせん構造上の空間部分にヨウ素分子を取り込むことが可能だからです。よって、加熱することで、『アミロースはグルコースがα-1,6結合で直鎖状に多数重合したものである?』の解答解説でご説明いたしました分子内水素結合が切断され、取り込んでいたヨウ素分子を放出せざる負えなくなってしまうため、色が消えるといった仕組みとなっています。イラストで大変わかりやすいものを見つけたため、おかりして、こちらに掲載させていただきます。

(解答) 〇

【参考資料】
化学のグルメ ヨウ素デンプン反応とは https://kimika.net/y2yosodenpun.html

セルロースはD-グルコースがα-1,4グリコシド結合で直鎖状に結合したものである?

セルロースはD-グルコースがα-1,4グリコシド結合した構造を持ち、細胞壁などに用いられています。直鎖上の構造をしているため、多数のセルロース分子が集合して互いに水素結合することで繊維状のミセルを形成しています。この構造は、大変緻密で水分子が入りにくい為、加熱しても水に溶けないといった特徴を持っています。

(解答) ✖ β
セルロースはD-グルコースがβ-1,4グリコシド結合で直鎖状に結合したものです。

グリコーゲンはアミロペクチンと同様にグルコースがα-1,4結合で分岐している?

アミロペクチンに関しては、『グリコーゲンはアミロペクチンと同様にグルコースがα-1,4結合で分岐している?』の解答解説をご参考ください。
グリコーゲンはD-グルコースがα-1,4結合で重合したものにα-1,6結合で枝分かれ構造をとったものです。主に、食肉、肝臓、牡蠣などに貯蔵多糖として存在しています。アミロペクチンとグリコーゲンは大変似ていますが、グリコーゲンのほうが、枝分かれが多く、枝の長さが8~10個と短い為、ほぼ球状となっています。グリコーゲンの分子量は100万~1300万で、デンプンより高分子ですが水に分散してコロイド溶液となります。更には、ヨウ素デンプン反応では、グルコースは赤褐色を呈します。

(解答) ✖ α-1,6
グリコーゲンはアミロペクチンと同様にグルコースがα-1,6結合で分岐しています。

【参考資料】
ペクチン Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki/ペクチン

プルランは、フルクトースのみで構成される多糖類である?

プルランとは黒色酵母によって生成される多糖類です。グルコースがα-1,4結合2個と、α-1,6結合1個の繰り返しで直鎖上に結合する構造をとっています。プルランは粘着力が強い為食品用接着剤などで用いられます。更に艶出し効果なども持っているため、味付け海苔、みりん干し、せんべいなどにも使用されています。
イヌリンとは、生物を学んだ方はよく知られている糖だと思います。(腎臓における計算問題などでよく用いられますよね。)D-フルクトースがβ-1,2結合で重合したフルクタンです。フルクトース製造の原料となっています。イヌリンは主にごぼう、きくいもの根茎に含まれています。

(解答) ✖ イヌリン
イヌリンは、フルクトースのみで構成される多糖類です。

キトサンは、D-アセチル-グルコサミンがβ-1,4結合した不溶性食物繊維である?

キチンとは、えびやカニといった甲殻類の甲羅の構成成分でN-アセチル-グルコサミンがβ-1,4結合した不溶性食物繊維です。このキチンをアルカリ処理して脱アセチル化させて得られるものがキトサンです。キトサンには、抗菌性があり、漬物などによく利用されています。

(解答) ✖ キチン
キチンは、N-アセチル-グルコサミンがβ-1,4結合した不溶性食物繊維です。

ペクチンは、D-ガラクトースがα-1,4結合で直鎖状に結合したものである?

ペクチンとは、植物の細胞壁などに含まれる多糖類で、ガラクツロン酸が α-1,4-結合したポリガラクツロン酸が主成分となっています。ここからメチルエステル化されるされないで生成されるものが変わってきます。ガラクツロン酸のカルボキシル基がメチルエステル化されることでペクチンが生成されます。一方で、メチルエステル化されなかった場合ペクチン酸が生成されます。天然ではガラクツロン酸の一部にメチル化が見られ、人工的に脱エステル化することによってペクチン酸が得られることもあります。

(解答) ✖ 

高メトキシルペクチンは、低糖度ジャムの製造に用いられる?

D-ガラクツロン酸がα-1,4結合で直鎖上に結合することでペクチン酸が生成されます。また、D-ガラクツロン酸のカルボキシ基の一部あメチルエステル化されているものをペクチニン酸といいます。このペクチニン酸のうちガラクツロン酸の50%以上がメチルエステル化されたものを主成分とするものは、高メトキシペクチンとよばれ、ゲル化する特徴を活かし、ジャムの製造などによく用いられています。また、この高メトキシペクチンを希酸や酵素で処理するときに、メトキシ基がはずれたものを低メトキシペクチンといいます。低メトキシペクチンやペクチン酸は、カルシウムなどの二価金属イオンを加えることでゲル化するため、低糖度のゼリーやジャムなどの製造に用いられています。

(解答) ✖ ペクチン酸
低メトキシルペクチンやペクチン酸は、低糖度ジャムの製造に用いられる

【参考資料】
ペクチン Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki/ペクチン

アルギン酸は、D-マンヌロン酸とL-グルロン酸が共重合したものである?

アルギン酸は、D-マンヌロン酸とL-グルロン酸が共重合した酸性多糖です。これは、わかりやすく言うとわかめなどの海藻のぬるぬる成分に多く含まれています。また、アルギン酸ナトリウム塩にすると、粘稠のある溶液となるため、スープやソースなどの増粘剤として利用されています。

(解答) 〇

グルコマンナンは、フルクトースとマンノースから構成させる?

グルコマンナンとはこんにゃくいもの主成分です。グルコースとマンノースの構成比は植物によって異なっています。枝分かれ構造を持つことから、加熱とともに、水と反応し膨潤するため、消石灰などを加えて加熱することで、ゲル化しこんにゃくなどを作ることはできます。グルコマンナンは名前的にも、グルコースとマンノースの混合物っぽくないですか?代表例も結構身近にあるこんにゃくですし、ほかの糖より覚えやすいのではないかと思います!

(解答) ✖ グルコース
グルコマンナンは、グルコースとマンノースから構成されています。

当サイトの『生化学Ⅱ 糖』といったページで、糖に関する知識をベースとした設問、解答解説を掲載しておりますので、ご参考ください。