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炭水化物は生物にエネルギーと構造を提供します。それらは炭素、酸素、水素でできています。単糖は、最も単純な炭水化物、構成要素分子を含み、単一の糖単位を含みます。二糖は2つの糖単位でできており、多糖にはそのような単位がいくつか含まれています。単糖類は自然界ではまれですが、多糖類は一般的です。
TL; DR（長すぎる;読まなかった）
単糖類および多糖類は炭水化物を含む。単糖は単純な糖単位分子ですが、多糖は巨大で、数千の糖単位を結び付けています。単糖は細胞に短期エネルギーを提供します。多糖類は、動物の細胞壁と外骨格に長期エネルギー貯蔵と剛性構造を提供します。
単糖および多糖の分子的特徴
単糖類には、少なくとも3つの炭素原子が含まれています。最も一般的な単糖類であるヘキソースには、6つの炭素が含まれています。ヘキソースの例には、グルコース、ガラクトース、およびフルクトースが含まれます。グルコースは細胞呼吸の主要なエネルギー源であり、その小さなサイズは細胞膜に入る能力を付与します。フルクトースは貯蔵糖として機能します。ペントースには5つの炭素（リボースやデオキシリボースなど）が含まれ、トリオースには3つの炭素（グリセルアルデヒドなど）が含まれています。単糖は非常に小さく、鎖または環構造を形成します。しかし、多糖類には、数百または数千もの単糖類と高分子量が含まれています。
エネルギーの可用性と貯蔵
グルコースなどの単糖類は短期エネルギーを提供しますが、多糖類はエネルギーのより長い貯蔵を提供します。細胞は単糖類をすばやく使用します。分子は細胞膜脂質に結合し、シグナル伝達を助けることができます。しかし、長期保存するためには、単糖を縮合重合により二糖または多糖に変換する必要があります。多糖類は大きすぎて細胞膜を通過できないため、保存能力があります。デンプンは、植物とその種子がエネルギーを貯蔵するために使用する多糖類を表します。澱粉は、グルコースポリマー、アミロースおよびアミロペクチンでできています。エネルギーは単糖類の形で必要であるため、多糖類は細胞内で分解または加水分解されます。これは、動物が植物澱粉を使用して代謝のためにグルコースを作る方法です。
多糖類の構造と機能
最も豊富な多糖類および有機分子であるセルロースには、世界の炭素の50％が含まれている可能性があります。セルロースの基本単糖はグルコースです。まっすぐなセルロース分子は、それらの間の弱いが一般的な水素結合を介して安定した形で列を作ります。植物、菌類、藻類で作られたセルロースは、植物細胞壁の強固な構造を提供し、病気からも保護します。多くの動物はセルロースを消化できませんが、腸の微生物と酵素をタスクに使用できる動物です。発酵は、セルロースを消化できない他の動物や人間の結腸で起こります。動物は、修飾された単糖から作られた類似の多糖キチンを生産します。キチンは外骨格を含む。セルロースとキチンの両方がコンパクトなエネルギー貯蔵ユニットを構成しています。
別の多糖であるグリコーゲンは、そのコンパクトな形から構成されたグルコース単糖にすばやく分解できます。人間はグリコーゲンを肝臓と筋肉の急速なエネルギー源として貯蔵します。ペクチン、アラビノキシラン、キシログルカン、およびグルコマンナンは、追加の複雑な多糖類です。単糖類は水に溶けますが、多くの多糖類は水への水溶性が低いです。多糖類は、溶解度に応じてゲルを形成します。これは、彼らがしばしば食べ物を厚くするために使用される理由です。
単糖類と多糖類の重要性
単糖類と多糖類の両方がエネルギーを提供します。単糖類は細胞にエネルギーを素早く生成しますが、多糖類はより長いエネルギー貯蔵と構造安定性を提供します。どちらも、すべての生物にとって、食物と食物エネルギーの最大の源として不可欠です。細胞壁の多糖類は人間が食べる繊維を構成し、単糖類は食品の甘味を提供します。人間が食べると、咀wingは多糖類を小さな粒子に分解し、最終的には消化により血流に流れ込む単純な単糖類を生成します。