탄수화물 탄소와 물이 화합한 물질이라는 의미를 가지고 있다. 영어로는 carbohydrate라고 쓰는데, 이는 탄소를 뜻하는 carbo와 물을 뜻하는 hydro의 합성어다.탄소C, 수소H, 산소O의 3위안소로 구성되며, Cn(H2O)m의 구조를 가진 화합물이다.화학식은 일반적으로 탄소 C와 물 H2O가 결합된 형태인 C(H2O) 혹은 Cm(H2O)n에서 사용한다. 기본적으로 탄소원자 1개에 수소 2개와 산소 1개(물분자 1개)가 결합된 형태다.탄수화물은 구성하는 당의 수에 따라 단당류, 이당류, 올리고당, 다당류로 구분된다.
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탄수화물에는 수산화물(hydroxyl group, -OH)이 존재하는데 어떤 물질에 당이 붙어 있으면 물에 잘 녹는다.* 단당류(monosaccharide): 가수분해해도 더 이상 분해되지 않는 당류, 다당류를 형성하는 기본 단위. 분자 내 탄소가 3-7개로 구성.하이드록시기가 붙어 있는 단당류는 여러 입체 이성질체에서 존재하며 작용하는 효소가 다르다.(입체 이성질체-분자식은 같지만 분자 내에 있는 구성원의 연결 방식이나 공간 배열이 동일하지 않은 화합물)
* 알데히드기(aldehyde, -CHO)가 존재하는 당:알도스(aldose) 반응성이 높아 화학적으로 산화가 잘 된다. 알데히드 기가 노출돼야 환원당이 된다. 카보닐기에 수소원자가 결합한 형태다. 카르보닐기의 성질 외에 강한 환원 작용을 나타내며 산화되어 카르보닐기가 된다.카르보닐기(carbonyl group)는 유기화학 작용기의 하나로 -C(=O)-로 나타내는 2가 작용기이다. 탄소와 산소가 이중 결합되어 있는 분자. 알데히드기와 케톤기를 포함하는 개념.*케톤(ketone, -C=O-)이 존재하는 당:케토스(ketose)*자연계의 단당류는 주로 D-form으로 존재하며 아미노산은 L-form으로 존재한다.* 수용액 상에서 선형 또는 환상 구조가 가능하다.
1번 탄소인 알데히드록시기(aldehyde group)와 5번 탄소 하이드록시기(hydroxyl group) 사이에 헤미아세탈(hemica et al) 결합이 형성된다.
+-아노머 / +-아노머환상 구조를 형성할 때 새로 만들어지는 비대칭 탄소의 입체 배열이 다른 이성질체를 아노머(anomer)이라고 한다.*모든 단당류는 환원당이다.5탄당 크실로 오소(Xylose), 리보 오스(Ribose), 디옥시리보오스(Deoxyribose), 6탄소 등 당 포도당(Glucose), 과당(Fructose), 갈락토오스(Galactose)이종 당류:단당류 분자의 2가지가 결합하여 생성되는 분자. 글리코시드 결합(glycosidic bond)을 형성하고 연결.글리코시드 결합(glycosidic bond):하나의 탄수화물(당 분자가 다른 분자에 공유 결합으로 연결되는 화학적 결합의 한 형태를 말한다. 환상의 헤 미 아세탈(hemiacetal)단당류와 다른 단당류의 수산기(hydroxyl group,-OH)하나가 반응하면 축합에 의해서 물 분자가 제거되자 동시에 아세탈(acetal)가 생성되고, 그 결과로서 글리코시드 결합을 만든다.이당(Maltose)-포도당+포도당, α(1-4)결합, 환원당1번 탄소 고리가 선형으로 해결하면 알데히드기가 노출이 되고, 환원당으로 작용할 수 있다.락토오스(Lactose)글루코오스+갈락토오스, β(1-4)결합, 환원당, 설탕(Sucrose)글루코오스+과당, α(1-2)결합, 비환 원당 모든 단당류는 환원당(aldose, ketose서로 전환 가능)이당류는 맥아당, 죠쯔당은 환원당으로 설탕은 비환 원당이다.모든 다당류는 비환 원당과 생각한다.올리고당:단당류가 글리코시드 결합을 한 것으로 당의 단위체가 3-10개 이상의 당류를 총칭.단 단지 단백질과 당지질도 그 당 성분은 거의 올리고 당류에 속한다.리피노오스(raffinose)스타 키오스(stachyose)애슈 로스말토스락토스 다당류:그리고 강 모(glycan), 다양한 단당류 분자가 연속적으로 결합한 중합체.녹말(Starch):알파 글루코오스 중합체 구루 리코 젠(Glycogen):알파 글루코오스 중합체 셀룰로오스(Cellulose):베타 글루코오스 중합체첫 탄소 고리가 선형에 풀리면, 알데히드기가 노출되어 환원당으로 작용할 수 있다.유당(Lactose)-포도당+갈락토오스, β(1-4)결합, 환원당 설탕(Sucrose)-포도당+과당, α(1-2)결합, 비환 원당 모든 단당류는 환원당(aldose, ketose로 전환 가능)이 당류는 이당, 젓갈당은 환원당으로 설탕은 비환 원당이다.모든 다당류는 비환당으로 간주되고 있다.올리고당:단당류가 글리코시드 결합을 한 것으로 당 단위 단체가 3-10개 이상의 당류의 총칭.단당류질과 당지질도 그 당 성분은 거의 올리고 당류에 속한다.리피노ー스(raffinose)스타키오스(stachyose)애슈 로스말토스락토스 다당류:그리고 강 모(glycan), 복수의 단당류 분자가 연속적으로 결합한 중합체.녹말(Starch):알파-포도당 폴리머 구리코 아젠(Glycogen):알파-포도당 폴리머 셀룰로오스(Cellulose):베타-글루코오스 중합체비환원 말단/환원 말단비환원 말단/환원 말단