多糖類、単純多糖と複合多糖

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多糖類、単純多糖と複合多糖

前回の単糖と二糖類、ペントースとヘキソースでは単糖などを見ました。今回は多糖類を見ていきたいと思います。

多糖類はその名の通り、単糖が多くつながってできたものです。結合する糖によって、以下の2つに大きく分けられます。

単純多糖
複合多糖

単純多糖

単純多糖は1種類の糖で作られていて、別名ホモ多糖とも呼ばれます。グルコースからなる単純多糖には以下のようなものがあります。

アミロース；グルコースのα(1→4)の直鎖
セルロース；グルコースのβ(1→4)の直鎖
アミロペクチン；グルコースのα(1→4)とα(1→6)の枝分かれ。植物中に存在
グリコーゲン；グルコースのα(1→4)とα(1→6)の枝分かれ。動物中に存在

ちなみにα(1→4)というのは、α体のグルコースの1位と4位が結合しているということを表しています。そのためアミロースはまっすぐの直鎖構造になります。唾液や膵液に含まれるα-アミラーゼはアミロースのα(1→4)結合を分解します。

同様にα(1→6)はα体のグルコースの1位と6位が結合していることを表します。そのためアミロペクチンは枝分かれ構造になります。アミロースとアミロペクチンを図で比べると以下のようなイメージになります。α(1→6)があることで分岐点が発生するのがわかりますね。

複合多糖

複合多糖は2種類以上の糖で作られていて、別名ヘテロ多糖とも呼ばれます。複合多糖であるグリコサミノグリカンはアミノ糖とウロン酸の繰り返し構造を持ち、硫酸エステルものもあります。ウロン「酸」と硫「酸」エステルとあるように、グリコサミノグリカンの分子としては負に荷電しています。

グリコサミノグリカンの代表例には以下のようなものがあります。

ヒアルロン酸；グルクロン酸、N-アセチルグルコサミン
コンドロイチン硫酸；グルクロン酸、N-アセチルガラクトサミンの硫酸エステル
ヘパリン；グルクロン酸、イズロン酸、グルコサミンの硫酸エステル

ヒアルロン酸は美容関連、コンドロイチン硫酸は関節系のサプリメントで有名ですね。ヘパリンは血液凝固を阻害するため、病院の点滴などでよく汎用されます。

まとめ

多糖類は単純多糖と複合多糖に分けられる。
単純多糖は1種類の糖からなり、アミロース、セルロース、アミロペクチン、グリコーゲンなどの代表例がある。
複合多糖は2種類以上の糖からなり、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、ヘパリンなどの代表例がある。特にヘパリンは血液凝固を阻害するため、とても重要。

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細胞内小器官の働き: 細胞内小器官にはミトコンドリア、小胞体、ゴルジ体、リソソーム、ペルオキシソームなどが存在します。これらがうまく働くことで細胞の機能が保たれています。
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筋肉2、心筋の収縮: 心筋は横紋筋の1つで横紋構造を持ちます。心筋の収縮は自律神経が調節に関わり、Ca2+なども関わってきます。これらを理解することで強心配糖体の理解にもつながります。
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皮膚の構造: 皮膚は、表皮と真皮からなり、その下には皮下組織が存在します。表皮にはメラニン細胞(メラノサイト)、ランゲルハンス細胞、メルケル細胞などが存在し、真皮の汗腺はエクリン腺とアポクリン腺などの種類があります。
循環器1、心臓の構造: 心臓の上の部分を心房、下の部分を心室と呼びます。内頚動脈と椎骨動脈でウィリス動脈輪を作り、そこから脳の各部位へ血液が送られます。
循環器2、刺激伝導系と心電図: 刺激伝導系は洞房結節→房室結節→ヒス束→左脚右脚→プルキンエ線維と伝わります。心電図は活動電位の時間的変化を体の表面の電極で記録したものです。
リンパ液の流れ: リンパ液は淡黄色をしていて、多くのリンパ球を含みます。リンパ球の産生や分化をする赤色骨髄や胸腺は一次リンパ器官と呼ばれます。免疫応答をするリンパ節や脾臓は二次リンパ器官と呼ばれます。
呼吸器系、気管や肺の構造: Ⅰ型肺胞上皮細胞は肺胞の表面の多くを占めて、ガス交換を行います。Ⅱ型肺胞上皮細胞は表面活性物質(サーファクタント)を分泌して、肺胞内側に存在する水の層による表面張力を減らします。
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消化器系3、肝臓と膵臓: 肝臓は解毒の他にも、各栄養素の代謝や凝固系にも関わります。膵臓は膵液やインスリンなどのホルモンの分泌が主な仕事です。
泌尿器系、腎臓の働き: 腎臓の働きは排泄だけでなく、エリスロポエチン、レニン、活性型ビタミンD3の産生にも関わります。腎小体ではアミノ酸、グルコース、ビタミンなどがろ過されますが、尿細管で再吸収が行われます。
内分泌系1、ホルモンとフィードバック機構: ホルモンは恒常性を保つためにフィードバック機構が働きます。ステロイドや甲状腺ホルモンなどの一部は細胞内受容体に結合して作用します。
内分泌系2、視床下部と脳下垂体のホルモン: 脳下垂体前葉からは、基本は刺激ホルモン放出ホルモンが出てきますが、プロラクチンと成長ホルモンは例外です。脳下垂体後葉からはオキシトシンとバソプレシンが出てきます。
内分泌系3、甲状腺ホルモン: 甲状腺ホルモンは甲状腺濾胞細胞から分泌され、カルシトニンは傍濾胞細胞から分泌され、パラトルモンは副甲状腺から分泌されます。
内分泌系4、副腎皮質ホルモン: 副腎皮質ホルモンは、球状層、束状層、網状層などから分泌され、鉱質コルチコイド、糖質コルチコイド、副腎アンドロゲンなどがあります。副腎髄質からアドレナリンやノルアドレナリンが出てきます。
内分泌系5、消化器系のホルモン: プロインスリンからCペプチドが切断して、インスリンとなります。ガストリンは胃幽門部から分泌され、胃壁細胞に作用します。セクレチンはアルカリ性に富む膵液の分泌促進、コレシストキニンは消化酵素に富む膵液の分泌促進に関わります。
エイコサノイド、プロスタグランジン、トロンボキサン、ロイコトリエン: オータコイドは神経伝達物質とホルモンの間のような生理活性を示します。シクロオキシゲナーゼ経路ではアラキドン酸からプロスタグランジン類やトロンボキサン類が作られます。
感覚器、眼と耳: 感覚器の眼のうち、水晶体は白内障、毛様体は緑内障に関わります。耳は聴覚だけでなく、平衡感覚に関わり、前庭や半規管が重要な役割を果たしています。
血液系、赤血球、白血球、血小板: 血液を遠心分離にかけると、血球と血漿にわけられ、血清は血漿の一部ということができます。赤血球は酸素の運搬、白血球は免疫、血小板は血液凝固に関わります。
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