主な違い-デンプンとセルロースとグリコーゲン
デンプン・セルロース・グリコーゲンは生きた細胞の中にある3種類の高分子炭水化物で、デンプンとセルロースとグリコーゲンは、高分子炭水化物として知られています。 独立栄養生物は光合成の際に単糖であるグルコースを生産する。 これらの糖質高分子であるデンプン、セルロース、グリコーゲンは、いずれもグルコース単量体単位が異なる種類のグリコシド結合で結合したもので、その結合の種類は、デンプン、セルロース、グリコーゲンの順に多い。 これらは、化学的エネルギー源であると同時に、細胞の構造的な構成要素としての役割を担っている。 デンプン、セルロース、グリコーゲンの主な違いは、デンプンが植物の主な貯蔵炭水化物源であるのに対し、セルロースは植物の細胞壁の主な構造成分、グリコーゲンは菌類や動物の主な貯蔵炭水化物エネルギー源であることである。
この記事では、
1について調べます。 デンプンとは何か＜6472＞-構造、性質、供給源、機能＜6472＞2. セルロースとは何か＜6472＞-構造、性質、供給源、機能＜6472＞3. グリコーゲンとは何か＜6472＞-構造、性質、供給源、機能＜6472＞4. デンプンセルロースとグリコーゲンの違い
デンプンとは
デンプンは緑の植物が主なエネルギー貯蔵として合成する多糖類で、デンプンセルロースとグリコーゲンの違いは？ グルコースは単純な有機化合物として光合成生物によって生産されます。 油脂やでんぷんのような不溶性物質に変換して貯蔵する。 デンプンのような不溶性の貯蔵物質は、細胞内の水ポテンシャルに影響を与えない。 貯蔵場所から移動しないこともある。 植物では、グルコースとデンプンはセルロースのような構造成分に変換される。 また、細胞構造の成長と修復に必要なタンパク質に変換される。
植物は、果物、ジャガイモなどの塊茎、米、小麦、トウモロコシ、キャッサバなどの種子などの主食にグルコースを貯蔵しています。 デンプンはアミロプラストと呼ばれる顆粒に存在し、半結晶構造に配列している。 デンプンはアミロースとアミロペクチンの2種類のポリマーから構成されています。 アミロースは直鎖状でらせん状の鎖ですが、アミロペクチンは分岐した鎖です。 植物に含まれるデンプンの約25％がアミロースで、残りはアミロペクチンである。 グルコース1-リン酸はまずADP-グルコースに変換される。 次にADP-グルコースはデンプン合成酵素によって1,4-αグリコシド結合を介して重合される。 この重合により、線状高分子であるアミロースが形成される。 1,6-αグリコシド結合は澱粉枝切り酵素によって鎖に導入され、アミロペクチンが生成される。 図1：米のデンプン粒
図1：米のデンプン粒
セルロースとは
セルロースとはグルコース単位が100から数千個集まった多糖類で、その単位は1,000から2,000個にも及びます。 植物の細胞壁の主成分です。 多くの藻類や真菌類もセルロースを用いて細胞壁を形成している。 セルロースは、グルコース分子間に1,4-βグリコシド結合が形成された直鎖高分子である。 また、1本の鎖の複数の水酸基の間には、隣接する鎖との間に水素結合が形成される。 これにより、2本の鎖は強固に結合している。 同様に、セルロース繊維の形成には、複数のセルロース鎖が関与している。 図2に、3本のセルロース鎖からなるセルロースファイバーを示す。 図2：セルロース繊維
図2：セルロース繊維
グリコーゲンとは
グリコーゲンは動物や菌類の貯蔵多糖類であります。 動物ではデンプンの類似物質です。 グリコーゲンはアミロペクチンに構造的に似ていますが、アミロペクチンより高度に分岐しています。 1,4-αグリコシド結合を介して直鎖を形成し、1,6-αグリコシド結合を介して分岐が起こる。 分岐は鎖中のグルコース分子8〜12個ごとに起こる。 その顆粒は細胞の細胞質内に存在する。 肝臓の細胞も、筋肉細胞と同様に、ヒトではグリコーゲンを貯蔵している。 必要なときに、グリコーゲンはグリコーゲンホスホリラーゼによってグルコースに分解される。 このプロセスをグリコーゲン分解という。 グリコーゲン分解を促進するホルモンがグルコゴンである。 図3：グリコーゲンの1,4-αグリコシド結合と1,6-αグリコシド結合
図3：グリコーゲンの結合
デンプン・セルロース・グリコーゲンの違い
定義
スターチ: デンプンは植物の主な貯蔵炭水化物源です。
セルロース。 セルロースは植物の細胞壁の主要な構造成分である.
グリコーゲン: グリコーゲンは、菌類や動物の主な貯蔵炭水化物エネルギー源です。
モノマー
澱粉。 デンプンのモノマーはα-グルコースです。
セルロース。 セルロースの単量体はβ-グルコース。 グリコーゲンのモノマーはαグルコースです。
モノマー間の結合
スターチ。 アミロースの1,4グリコシド結合、アミロペクチンの1,4および1,6グリコシド結合は、デンプンのモノマー間に生じる。
セルロース。
グリコーゲン：グリコーゲンのモノマー間に1,4および1,6グリコシド結合が生じる。
鎖の性質
スターチ。 アミロースは分岐していないコイル状の鎖で、アミロペクチンは長い分岐鎖で、そのうちのいくつかはコイル状である
セルロース。 セルロースは直鎖で長く、分岐していない鎖で、隣接する鎖とH結合を形成している
グリコーゲン。 グリコーゲンは短く、多くの枝分かれした鎖で、そのうちのいくつかはコイル状になっています。
分子式
澱粉。 デンプンの分子式は(C6H10O5)n
セルロース。 セルロースの分子式は(C6H10O5)n
Glycogen: グリコーゲンの分子式はC24H42O21です。
モル質量
Starch: デンプンのモル質量は可変です。
セルロース。 セルロースのモル質量は162.1406 g/mol.
Glycogen: グリコーゲンのモル質量は666.5777g/molです。
Found in
Starch: デンプンは植物に含まれることがあります。
セルロース。 セルロースは植物に含まれます。
グリコーゲン。 グリコーゲンは動物や菌類に含まれます。
機能
スターチ。 デンプンは炭水化物のエネルギー貯蔵として機能します。
セルロース。 セルロースは、細胞壁のような細胞構造の構築に関与しています。
グリコーゲン。 グリコーゲンは炭水化物のエネルギー貯蔵として機能します。
発生
でんぷん。 デンプンは穀物に含まれます。
セルロース。 セルロースは繊維状に存在する
グリコーゲン。
グリコーゲン：グリコーゲンは小さな粒状に存在する。
結論
デンプン、セルロース、グリコーゲンは生物に存在する多糖類である。 デンプンは植物に含まれ、炭水化物の主要な貯蔵形態となっています。 デンプンの直鎖はアミロースと呼ばれ、枝分かれしたものはアミロペクチンと呼ばれる。 グリコーゲンはアミロペクチンに似ているが、高度に枝分かれしている。 動物や菌類の主要な炭水化物貯蔵形態である。 セルロースは直鎖状の多糖類で、複数のセルロース鎖の間で水素結合を形成し、繊維状構造を形成している。 植物、一部の藻類、菌類の細胞壁の主成分である。 このように、デンプンセルロースとグリコーゲンの主な違いは、それぞれの生物における役割です。
文献：
1. Berg, Jeremy M. “複合糖質は単糖の結合で形成される”. 生化学(Biochemistry). 第5版. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. Web. 17 May 2017. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22396/>.
画像提供：
1. “Rice starch – microscopy” By MKD – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Cellulose spacefilling model “By CeresVesta (talk) (Uploads) – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. “Glycogen” (Public Domain) via Commons Wikimedia
