1. 탄수화물의 종류
1) 탄수화물의 분류
단당류를 기본단위로 하여 결합한 당의 수에 따라 단당류, 이당류, 올리고당류, 다당류로 분류하며 학자에 따라 이당류를 올리고당에 포함시킴
2. 단당류
1) 단당류의 분류와 구조
① 분류: 분자의 탄소 수, 카보닐기 종류, 고리 구조에 따라 구분
- 탄소 수: 삼탄당, 사탄당, 오탄당, 육탄당 등으로 구분
- 당 분자의 구조: 알데하이드기가 있으면 알도스, 케톤기가 있으면 케토스
- 고리 구조: 육각형의 피라노스, 오각형의 퓨라노스로 구분
② 구조
- 사슬구조, 고리 구조, 의자형 구조 등으로 표현
- 육탄당인 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 마노스 등의 분자식은 모두 C6H12O6로 같지만, 수산기(-OH)의 결합순서와 입체구조가 다름
- 단당류는 액체상에서 주로 고리 구조로 존재하며 소량은 사슬구조로 존재함
2) 단당류의 특성
① 친수성
- 분자 중에 물 분자와 수소결합을 하는 수산기가 많아서 친수성이 큼
- 프럭토스와 글루코스는 수산기 개수는 같으나 프럭토스가 용해성과 흡습성이 높음
② 환원성
- 글루코스, 프럭토스 등은 카보닐기에 의한 환원력이 있어서 환원당이라고 함
- 고리 구조를 이룰 때 글리코사이드성 수산기에 의해 환원력이 나타남
- 슈크로스와 같은 이당류가 되면서 글리코사이드성 수산기가 모두 결합에 이용된 경우에는 환원력이 사라져 비환원당이 됨
③ 광학활성과 변선광
- 단당류는 비대칭탄소원자를 가지고 있어 입체이성질체가 존재하며, 편광면을 회전시키는 광학활성을 가짐
- 변선광: 당의 종류나 온도에 따라 사슬구조와 고리 구조 또는 아노머 간의 상호전환이 이루어지면서 비선광도가 변화하는 현상
- 용액 내 당류의 구조적 평형상태에 따라 변선광이 달라짐, 이는 용액 내에서 당류의 구조적 평형상태를 의미함
3) 단당류의 종류
① 오탄당
- 자일로스: 목재, 볏짚, 왕겨 등에 분포, 효모에 의해 발효되지 않고, 단맛은 설탕의 60~70% 정도
- 아라비노스: 아라반, 펙틴, 헤미셀룰로스의 구성성분, 효모에 의해 발효되지 않고, 갈락토스보다는 단맛이 강함
- 리보스: 핵산과 뉴클레오타이드, 뉴클레오사이드의 구성성분으로 생체 내 중요 성분, 향미강화제의 한 성분이기도 함