Polysaccharide

多糖類の特徴

多糖類は以下の化学特性を特徴とします。 (1)味が甘くない、(2)水に溶けないものが多い、(3)乾燥させても結晶を作らない、(4)細胞内ではコンパクトで浸透圧が高くない、(5)取り出して白い粉末にできる、(6)一般化学式Cx（H2O）y。

他の糖質同様に水素、炭素、酸素からなる多糖類である。 水素と酸素の割合が2：1であることが多いので、炭素の水和物とも表現される。 多糖類の一般的な化学式は(C6H10O5)nである。

多糖類はオリゴ糖や二糖類と異なり、単糖類が何個存在するかで区別されます。 二糖類は2つの単糖のみから構成されています。 オリゴ糖は2つ以上の単糖を持つ。 オリゴ糖という用語は、多糖類よりも比較的短い鎖を表すのによく使われる。

多糖類は複数の単糖からなる生体高分子の一種であり、多様な形態がある。

多糖類にはさまざまな種類があり、単純な直鎖状から複雑な分枝状まで、その構造は多岐にわたります。 それらの多くは異種である。

脱水合成

単糖ユニットを結合する化学的プロセスは、副産物として水の放出をもたらすので、脱水合成と呼ばれています。 多糖類を合成する1つの方法は、サブユニットの結合を伴うので、水の放出または損失を伴うかなり凝縮した化合物を形成するために、凝縮反応によって行われます。

加水分解

加水分解とは、多糖類を単糖類の成分に変換するプロセスである。 縮合反応が水の排除を伴うのに対し、加水分解は水分子を利用する。 特に多糖類を単糖類に変換する過程を糖化と呼ぶ。
人間の場合、炭水化物（単糖類は別）は一連の酵素反応によって消化される。 この酵素には、唾液アミラーゼ、膵臓アミラーゼ、マルターゼがある。 唾液アミラーゼはデンプンに作用し、マルトースに分解する。 次に炭水化物を消化する部位は小腸になります。 胃は、胃液が唾液アミラーゼの活性を阻害するため、糖質の消化には関与しない。
部分消化された糖質が小腸に到達すると、膵臓から膵臓アミラーゼを含む膵液が分泌される。 この酵素は、消化不良の炭水化物を単糖に分解して作用する。 小腸のブラシボーダーからは、イソマルターゼ、マルターゼ、スクラーゼ、ラクターゼなどの消化酵素が分泌される。 イソマルターゼは多糖類をα1-6結合で消化し、α限界デキストリンをマルトースに変換する。 マルターゼはマルトース（二糖類）を2つのグルコースユニットに分解する。 スクラーゼとラクターゼは、それぞれスクロースとラクトースを単糖成分に消化する。 小腸の刷子縁にある上皮細胞は単糖を吸収する。 グルコースとガラクトースは、グルコーストランスポーター（GluT）を用いた能動輸送により腸管細胞（Enterocyte）内に取り込まれる。 フルクトースもGluTを用いて取り込まれるが、その輸送様式（能動輸送なのか受動輸送なのか）はまだ明らかでない。 腸管細胞は単糖を受動輸送（特に、促進拡散）により毛細血管に放出する。 単糖はその後、血流から他の組織の細胞、特に肝臓に輸送される。 血液中のグルコースは、体内でATPを産生するために利用されることがある。
小腸で吸収されなかった残りの糖質は、大腸に入ります。 大腸の腸内細菌叢は、それらを嫌気的に代謝する（発酵など）。 そのため、水素、CO2、メタンなどのガスや酢酸、酪酸などの脂肪酸が生成され、すぐに体内で代謝される。

糖新生

糖新生とは、貯蔵用のグルコースからグリコーゲンを生成する代謝プロセスです。 このプロセスは、血流中のグルコースレベルが高い場合に、主に肝臓と筋肉細胞で発生します。 グルコースの短いポリマー、特に外来グルコースは、長いポリマーに変換され、細胞内に貯蔵されます。 体が代謝エネルギーを必要とするとき、グリコーゲンはグリコーゲン分解という過程を経てグルコースサブユニットに分解される。

グリコーゲン分解

グリコーゲン分解とは、エネルギー代謝で使用するためにグルコースが生成できるように肝臓の貯蔵グリコーゲンを分解するプロセスのことを言います。 肝細胞に貯蔵されたグリコーゲンは、グルコース前駆体に分解されます。

グリコシル化

オリゴ糖と同様に、いくつかの多糖類は、特定の複合糖質において糖鎖として機能することがある。 しかし、オリゴ糖は多糖類よりも糖質成分であることが多い。 糖鎖付加は、糖鎖をタンパク質、脂質、その他の有機分子に酵素的に結合させるプロセスである。 グリコシル化の段階的なプロセスは、グリコシル化の種類によって異なる。 例えば、N-結合型はタンパク質のアスパラギン残基やアルギニン残基の窒素原子に糖鎖を結合させるものであり、N-結合型はタンパク質のアスパラギン残基やアルギニン残基の窒素原子に糖鎖を結合させるものである。 逆にO-結合型は、タンパク質のセリン、スレオニン、チロシン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン側鎖の水酸基にO-結合型糖鎖を結合させるプロセスである。 また、O-結合型糖鎖が脂質上の酸素に結合する過程である場合もある。 その他、C-結合型、P-結合型、S-結合型など、様々なグリコシレーションが存在する。