天然高分子化合物
25分 Part 5 / Ch9 / Lesson 1
前提レッスン: 4-7-2
到達目標
- アミノ酸とタンパク質の構造を理解する
- 糖類の分類と性質を説明できる
- 核酸(DNA・RNA)の基本構造を知る
アミノ酸とタンパク質
アミノ酸: アミノ基 (-NH₂) とカルボキシ基 (-COOH) の両方をもつ化合物。
- 水溶液中では双性イオンとして存在:
- ペプチド結合 (-CO-NH-) でつながってタンパク質になる
タンパク質の構造:
- 一次構造: アミノ酸の配列順序
- 二次構造: α-ヘリックス、β-シート
- 三次構造: ポリペプチド鎖の立体的な折りたたみ
- 四次構造: 複数のポリペプチド鎖の集合
糖類
| 分類 | 構成 | 例 | 還元性 |
|---|---|---|---|
| 単糖類 | 加水分解されない | グルコース C₆H₁₂O₆、フルクトース | ○ |
| 二糖類 | 単糖2つが縮合 | スクロース、マルトース、ラクトース | マルトース○、スクロース× |
| 多糖類 | 単糖が多数縮合 | デンプン、セルロース、グリコーゲン | × |
糖類の分類
グルコース :
- アルデヒド基をもつ → 還元性あり（フェーリング反応、銀鏡反応で検出）
- アルコール発酵:
核酸
- DNA（デオキシリボ核酸）: 二重らせん構造、遺伝情報の保存
- RNA（リボ核酸）: 一本鎖、タンパク質合成に関与
- ヌクレオチド = 糖 + リン酸 + 塩基
確認クイズ
Q1 アミノ酸どうしをつなぐ結合は?
Q2 スクロース（ショ糖）に還元性は?
Q3 デンプンを検出する試薬は?
演習
問1. グルコースが還元性を示す理由を官能基の観点から説明せよ。また、グルコースの還元性を確認する方法を2つ挙げよ。
解答・解説
グルコースはアルデヒド基 (-CHO) をもっています。アルデヒド基は酸化されやすく（→カルボキシ基）、相手を還元するため、還元性を示します。
確認方法:
- フェーリング反応: フェーリング液を加えて加熱すると、酸化銅(I) Cu₂O の赤色沈殿が生じる
- 銀鏡反応: アンモニア性硝酸銀水溶液を加えて温めると、銀が析出して鏡のようになる