グルコース、ガラクトース

グルコースとガラクトースは炭水化物である。糖質は、「多価の水酸化アルデヒドおよびケトン、または加水分解して多価の水酸化アルデヒドおよびケトンを生成する物質」と定義される一群の化合物である。糖質は地球上に最も多く存在する有機分子である。生体の化学エネルギー源である。さらに、組織の重要な構成要素でもある。炭水化物は単糖類、二糖類、多糖類に分類される。単糖類は最も単純な炭水化物の一種である。グルコースとガラクトースは単糖類である。単糖類は、曰く

• 分子に含まれる炭素原子の数
• アルデヒド基やケトン基を含んでいるか

したがって、6個の炭素原子を持つ単糖はヘキソースと呼ばれる。炭素原子が5個あれば五炭糖である。また、単糖類にアルデヒド基が含まれる場合はアルドースと呼ばれる。ケトン基を持つ単糖類をケトースと呼ぶ。

グルコース

グルコースは6個の炭素原子とアルデヒド基を持つ単糖類であり、したがってヘキソースとアルドースである。グルコースは4個の水酸基を持ち、以下の構造を持っている。

グルコースは直鎖構造をとっているが、環状構造をとることもある。実は、溶液中では、ほとんどの分子が環状構造になっている。環構造が形成されると、炭素5上の-OHがエーテル結合に変換され、炭素1が環に閉じられる。これが6員環構造を形成する。この環は、炭素にエーテル酸素とアルコール基の両方が存在するため、ヘミアセタール環とも呼ばれる。アルデヒド基が遊離しているため、グルコースを還元することができる。そのため、還元糖と呼ばれる。また、ブドウ糖は平面偏光を右に回転させるため、グルコースとも呼ばれています。

太陽光があれば、植物の葉緑体の中で、水と二酸化炭素によってブドウ糖が合成される。ブドウ糖は貯蔵され、エネルギー源として利用されます。動物や人間は、植物からブドウ糖を摂取しています。人間の血液中のグルコースレベルは、ホメオスタシス（恒常性）メカニズムによって制御されています。このメカニズムには、インスリンとグルカゴンというホルモンが関与している。血液中のブドウ糖が多い状態を糖尿病といいます。血糖値は、血液中のブドウ糖の濃度を測定することにより行われます。血糖値を測定する方法はいくつかあります。

ガラクトース

ガラクトースは6糖の単糖です。グルコースと同じように分子の末端にアルデヒド基を持っています。グルコースと異なる点は、-OHが4番目の炭素原子にあることである。したがって、ガラクトースはグルコースのC-4差異性体である。ガラクトースには開鎖型と環状型がある。乳製品やテンサイにはガラクトースが含まれています。ガラクトースも体内で合成される。ガラクトースは、牛乳に含まれる二糖類の乳糖を形成している。