糖類
このノートの問いがそのまま復習カードになり、忘れかけたころに出題されます。
根拠は高等学校学習指導要領（平成30年告示）「化学」の内容 (4) ア (ｲ) ㋑「天然高分子化合物」。
内容の取扱いは「単糖類、二糖類及びアミノ酸も扱うこと」を求めており、解説はデンプン、
セルロース、グルコース、フルクトース、マルトース、スクロースなどを取り上げるとしている。
0. どういう論点か
糖類は加水分解でいくつに分かれるかで名前が決まります。
出題の中心は還元性があるかどうかで、スクロースだけが例外です。
| 例 | 加水分解すると | 還元性 | |
|---|---|---|---|
| 単糖類 | グルコース・フルクトース | これ以上分かれない | あり |
| 二糖類 | マルトース・スクロース | 単糖 2 分子 | スクロースだけ無し |
| 多糖類 | デンプン・セルロース | 単糖が多数 | 無し |
引っかけの分かれ目は次の 3 つ。
- スクロースには還元性が無い（還元性を示す部分どうしで結合しているため）
- デンプンとセルロースは、同じグルコースからできているのに性質が違う（つながり方が違う）
- ヨウ素デンプン反応はデンプンだけ（セルロースは示さない）
1. 単糖類
根拠: 学習指導要領 化学-(4)-ア-(イ)-㋑
単糖類とは？分子式は？
それ以上加水分解されない糖。C₆H₁₂O₆（六炭糖）
グルコース・フルクトース・ガラクトースなど。
グルコース（ブドウ糖）が水溶液中でとる形は？
環状の形が主で、一部が鎖状の形になっている
鎖状の形にはホルミル基があり、これが還元性のもとになる。
グルコースに還元性があるのはなぜ？
水溶液中で一部が鎖状になり、ホルミル基（−CHO）を生じるから
銀鏡反応やフェーリング液の還元を示す。
フルクトース（果糖）にも還元性がある？
ある
構造は違うが、水溶液中で還元性を示す部分ができる。
グルコースをアルコール発酵させると何ができる？
エタノールと二酸化炭素
酵母のもつ酵素（チマーゼ）による。
2. 二糖類
根拠: 学習指導要領 化学-(4)-ア-(イ)-㋑
二糖類とは？
加水分解すると単糖 2 分子になる糖
マルトース・スクロース・ラクトースなど。
マルトース（麦芽糖）を加水分解すると何ができる？
グルコース 2 分子
デンプンをアミラーゼで分解しても得られる。
スクロース（ショ糖）を加水分解すると何ができる？
グルコースとフルクトース
得られた混合物を転化糖という。
スクロースに還元性が無いのはなぜ？
グルコースとフルクトースが、どちらも還元性を示す部分どうしで結合しているから
二糖類の中で唯一の例外。
スクロースを加水分解すると還元性はどうなる？
現れる（還元性を示すようになる）
分解して単糖になるため。
ラクトース（乳糖）は何と何に分かれる？
グルコースとガラクトース
牛乳に含まれ、還元性がある。
3. 多糖類
根拠: 学習指導要領 化学-(4)-ア-(イ)-㋑
デンプンとセルロースは、何が違う？
グルコースのつながり方（結合の向き）が違う
どちらも単量体はグルコース。
デンプンにヨウ素溶液を加えるとどうなる？
青紫色になる（ヨウ素デンプン反応）
らせん構造の中にヨウ素が取り込まれるため。
セルロースはヨウ素デンプン反応を示す？
示さない
まっすぐな構造で、らせんにならない。
ヒトがセルロースを消化できないのはなぜ？
セルロースを分解する酵素をもたないから
草食動物は微生物の助けを借りて分解している。
デンプンを構成する 2 つの成分は？
アミロースとアミロペクチン
アミロースは直鎖、アミロペクチンは枝分かれをもつ。
セルロースが植物の体を支えられるのはなぜ？
分子がまっすぐ並び、水素結合で束になって丈夫な繊維をつくるから
木綿や紙の主成分。
多糖類に還元性が無いのはなぜ？
末端以外の還元性を示す部分が結合に使われ、分子に対して末端の割合がきわめて小さいから
事実上、還元性は認められない。