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種子 種子の構造
たとえば、豆は様々なマメ科植物の種子である。これを例に説明する。
このように、種子の中には、既にこれから発芽する苗が含まれている。
カキの種子では、中の様子がかなり異なっている。種子を半分に切ると、幼い植物体は種子に比べてずっと小さく、種皮の中には半透明の固いものが詰まっている。これは胚乳と呼ばれ、胚嚢（はいのう）の中央細胞（2つの極核を含む）と花粉管内に生じた精細胞の1つが受精したもの（核としては2個の極核と1個の精核、合計3つの核が受精する）に由来する。このような種子では、胚乳に栄養が蓄えられている。イネやムギでは幼植物は種子の末端部分にあり、種子本体の大部分を胚乳が占める。
基本的に被子植物の種子は、カキの例のように、発生の出発点において極核を含む中央細胞と精細胞が受精した3倍体核に由来する胚乳を生じるが、マメ科など一部の植物では二次的に胚乳が退化し、かわりに子葉などに発芽のための栄養分を蓄える。ほかに、ラン科（エビネの種子）など若干の植物で、発芽のための蓄えを持たず、菌類との共生に依存するなどして発芽する例がある。裸子植物の胚乳は1倍体の雌性配偶体自体に由来し、シダ植物の前葉体と相同の器官で、被子植物の胚乳とは異質な面がある。
種子 種子の構造
多くの種子は、幼植物が発芽するための栄養分を子葉か胚乳に蓄えているため、動物から見れば魅力的な食料である。人間の食物の中にも種子はさまざまに用いられ、特にマメ科やイネ科のものは、しばしば主食の位置を占める。主食に使われるイネ科の種子を穀物と呼ぶ。蓄えられる栄養分は、デンプンか油脂の形である場合が多い。
種子 種子の散布
植物には基本的に移動能力がない。ある場所で種子が発芽をすれば、そこに一生とどまるのが基本である。従って、種子が好適な場所に到達する何らかの手段がなければならない。現に親植物が生息している以上、親の根元は好適地であるから、親が自分の根元に種子を落とすのは一つの方法だが、それでは親子あるいは子供同士で無意味な競争をせねばならない。また分布拡大の意味からも、種子はある程度以上、遠くに運ばれる必要がある。
実際には、種子にも移動能力はないので、種子散布は何か外の力に頼らざるを得ない。そのためそれぞれの植物は、何かに頼って種子を散布するための方法を発達させてきた。
風による散布
物理的な力に頼るものとしては、よく見られるものの一つである。裸子植物のクロマツやアカマツでは、種子の一端が薄い膜状に伸びており、空中にでると風を受けて、回転しながら飛んでゆく。同じような構造を発達させたものに、カエデ科のもの（モミジの仲間）やアオギリなどの果実がある。同じ風を利用するにも、キク科のタンポポ（セイヨウタンポポの痩果）などは、果実の一端から多数の毛を生じて、これが風を捉える方法を取っている。同様なものは、キョウチクトウ科（旧分類ではガガイモ科）のガガイモの種子、イネ科のススキの果実など、多くのものに見られる。
水による散布
種子 種子の散布
水はものを運ぶ力が強く、特別な適応がなくても勝手に運んでくれるので、多くの種がその恩恵をこうむっていると思われる。特に、水による運搬への適応を示しているので有名なものにラッカセイ（落花生・ピーナッツ）がある。豆の鞘が空気を含み、水に運ばれやすくなっている。スゲの仲間の果実は後述のアリによる種子散布に適応したものと水による種子散布に適応したものの2つに大別される。
海流による散布
海岸性のごく限られた植物に見られる。陸上植物には海水が有害なので、まず塩分に耐えられる事が前提になる。ハマユウやマングローブの胎生種子や、ゴバンノアシなど、熱帯の海岸性植物には、大きく膨らみ海水に浮かぶ果実や種子をつけるものがあり、これらは海流による散布に適応したものである。詳細は、漂着種子。
動物による散布
種子 種子の散布
これにはいくつかの型がある。
餌となることによる散布を目指すものは、種子や果実が動物の食料として選ばれ、この時に散布の手助けをしてもらうことを期待する。
いわゆる果物（くだもの）を多く含む漿果の果肉はそのために発達したものである。哺乳類や鳥類などに果物を食わせておき、同時に種子を丸呑みさせ、糞と一緒に排出され、そこで発芽する。この場合、果肉は大きく柔らかく、糖分や脂肪を多く含む。それに対して種子は小さかったり、大きくて硬く壊されにくい構造になったりしている。ドリアンやレイシ、イチイのように果皮起源の果肉ではなく仮種皮を果肉として発達させるものも多い。
ドングリの場合、食料になるのはデンプンを多量に蓄積した種子そのもの（コナラの堅果）である。種子散布に寄与する動物はリスのように種子を集めて貯蔵する習性がある動物である。餌になるとその時点で種子としての役割を失うが、それでも絶滅することがないのは、壊されるのが子葉の一部に過ぎなければ充分発芽に役に立つという側面があるとともに、貯蔵種子の一部を忘れてしまったり、食べ残したりしたものも種子散布に役立っていると考えられている。
種子そのものが食料になるのではなく、種子に餌をつけて運ばせるように進化したものがある。スミレ類やカタクリは種子に付属するエライオソームと呼ばれる脂質を多く含む肉質の部分を持つ（ニシキスミレの種子）。これがアリの餌となってアリに運ばれる。また、その他のワラジムシやコオロギなどの昆虫も糞の形で種子を散布する。
動物の体表面にくっつき、運んで貰うための種子を発達させたものもある。果実や種子の一部に粘着物質を出したり、棘や毛で絡み付いたりするようになっているものである。よく人間の衣服にも付着し、結実期（日本では主に秋）の山野にでかければ、必ず何種類かの種子に絡み付かれ、後で取るのに苦労する、いわゆる「ひっつき虫」イガオナモミの「いが」がこれにあたる。
機械的に種子を飛ばす仕組みを発達させたもの
有名なのはホウセンカで、成熟した果実は何かの刺激があると割れて、皮が大きく歪み、中の種子を跳ね飛ばすようになっている。
種子 種子の休眠と発芽
種子は、内的な要因で発芽が阻害されている状態（休眠状態）では好適な条件下に置いても発芽しないが、休眠が解除された状態では、好適な条件下に置かれると、発芽過程が始まる。呼吸によるエネルギー生産が始まり、種子の中にある幼い植物体が成長を始め、種皮を破って伸び、葉を地上に現す。
多くの植物では、種子の中の植物体は休眠状態にある。ただし、休眠に入る機構、休眠が維持される機構、休眠が打破される機構は複雑であり、解明されていない部分も多い。一般に、発芽過程を開始していない（生命活動を停止している）種子は、長い期間にわたって生き延びられることが知られている。ただし、生き延びられる期間は種によって様々であり、何年も保たないものもあれば、数十年にもわたって発芽力を維持するものもある。長生きで有名なのはハスで、日本では弥生時代の遺跡から発掘された種子が発芽した例があり、「大賀ハス」として知られている。
種子 種子の休眠と発芽
種子は、好適な条件下で発芽するが、野生種の場合、種子の集団が一斉に発芽するわけではなく、発芽せずに残るものがあるという。これは、発芽の条件が整っても、成長の過程で条件が悪化すれば枯れるので、全種子が死滅する危険を回避するための適応であると言われる。栽培植物の場合、発芽や収穫の効率を上げるため、休眠性を失い、好適な条件下で一斉に発芽するように品種改良されている。どの様な条件で、休眠が解除され発芽が始まるかは、その種の性質により様々である。
種子 種子の寿命と保存
種子が発芽能力を保ち続ける期間を寿命（種子寿命）と呼ぶ。人類は、野生種絶滅への備え、植物学や農学の研究、農業で重要な作物の保存や品種改良などを目的として、多くの植物の種子を保存している。日本では・農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構）の「ジーンバンク」、世界規模ではスヴァールバル世界種子貯蔵庫がある。
種子寿命は種や保管環境によって異なる。農研機構のジーンバンクは気温を氷点下1度、湿度を30％としている。5年に1度実施している発芽試験の結果から50種の種子寿命を推定したところ、10年未満の牧草から約130年のキュウリまで開きが大きいことが明らかになっている。
種子 種子の起源
種子を形成した最初の植物は古生代末期のシダ種子植物とされている。化石として葉身表面に種子を並べたようなシダ植物的なものが発見されており、この仲間では杯状の種皮の中に、雌性前葉体が閉じこめられている。
普通のシダ植物は、葉の上に胞子を形成し、放出された胞子は湿った地面で発芽して前葉体となる。前葉体の下面に造精器、造卵器を形成、受精が起こる。受精卵は前葉体の上で発生を始め、植物体が成長する。
進化の道筋としては、恐らくそのような形から、精子のみを作る雄性前葉体と卵のみを作る雌性前葉体が分かれるものが現れたと考えられる。現在でも水生シダ類などにそのようなものがあり、雌性配偶子になる大胞子と雄性配偶子になる小胞子を別々の胞子のうの中に作る。
更に、大胞子が胞子嚢から出る前に発生を始めるものが現れ、それを保護するための覆いが発達したのが種子の起源であると考えられる。このようなことになったのは、陸上生活する維管束植物の生活史の中で、前葉体の時代が最も水に依存するからと推定される。精子が卵の所まで泳がなければならない。そのためには水が必要になり、水がなければこの段階を超えられない。そこで、この段階を母植物の上で過ごしてしまう方向へ進化が進んだのであろう。精子を作る小胞子は、種子のそばで発芽しそこで精子を作れば、母植物の葉先の水滴だけで受精が可能になる。
種子 種子の起源
種子の皮である種皮は、胞子嚢の袋とそれを守る皮からできている。未発達の種子を胚珠と呼ぶ。
受精した卵は母植物から栄養をもらってその場で発生を始め、小さな植物体にまで発達して休眠状態となる。そして種子が放出され、好適な場所に落ちるまでを待つことになる。
現生の裸子植物では、大胞子嚢をつける胞子葉はごく簡単な形のものが多く、ソテツの雌花に少しだけ葉の形の面影が見られる。それ以外のものでは鱗片状の形で、それが軸の周りに密に折り重なり、いわゆる松ぼっくりの形になっている。鱗片1枚を取り出すと、その上に左右1つずつの胚珠が並んでいる。
さらに、胚珠を胞子葉が包むようになったのが被子植物である。胚珠は子房という袋状の部分に納まり、小胞子（花粉）は胞子葉（めしべ）の特定の部分（柱頭）に付着して、胚珠まで花粉管を伸ばすことになった。
主食
主食（しゅしょく）とは、副食の対義語、対比概念。日常の食事の中心になる食物。飯、麺類、パンなどのこと（大抵は穀類を調理したものの名称）。
小麦、大麦、トウモロコシ、エンバク、ライムギなどの禾穀類（かこくるい）が主食となっている国々や地域が多い（ヨーロッパ、南アメリカ・北アメリカ、中国など）が、イネが主食となっている国々や地域も少なくない（主として東南アジア）。その他に、各種豆類（大豆等）、果実類（プランテン、パンノキ）、サゴ等を主食にする人々も。だが、ノルウェーの人々のように何世紀にもわたり魚類を主食に生きてきた人々や、イヌイット（エスキモー）のように狩猟で得た生肉を主食として生きてきた人々もいる。
主食 概要
主食は日常の食事の中心になる食べ物である。それぞれの国や地域においてどの作物が主食に選ばれるかは、気候・土壌・地形・生態系等の自然条件、農業政策や農業技術等の社会条件、好まれる味覚や食文化によって左右される。世界には食用となる植物が50,000種以上あるが、人類の栄養源として特に重要度の高い作物は数百程度である。そのうち15種の作物が全世界で摂取される食物エネルギーの90％を支え、うち米・トウモロコシ・小麦だけで世界人口の3分の2に当たる40億人の主食を占める。
食物エネルギー源が畜産物33%・穀類26%・芋類4%で構成される西ヨーロッパの主食は畜産物や穀物だと言える。 該当する代表的な作物には、小麦、大麦等の穀類、豆類、ジャガイモやキャッサバ等の芋類がある。イヌイットの主食は肉と魚である。
主食 概要
イネ科穀類には10,000種以上があるが、広く耕作されている種はその一部である。世界的に特に重要な作物としては小麦、大麦、トウモロコシがあり、東南アジアや中国南部（や日本）などでは米もよく栽培され食べられている。途上地域においては、モロコシ（別名：ソルガム・コーリャン）や雑穀類（アワ・キビ・ヒエ・シコクビエ・トウジンビエ等）も重要な栄養源である。ヨーロッパ南部の温かい地域では小麦や大麦。ヨーロッパのうち小麦の生育に適さない寒冷で土壌の痩せた地域では、伝統的にライムギやエンバク（オートミール）が利用されてきた。テフはエチオピアの伝統的な主食作物である。イネ科以外の作物についても穀類に含めることがあり（「擬似穀類」）、ソバ、アンデス地域のキヌア・アマランサス等が該当する。穀類は生食に適さず、そのまま加熱して粒食（米飯等）するほか、製粉して麺（パスタ等）や発酵パン等に加工して食される。
芋類（ジャガイモ・タロイモ・ヤムイモ・サツマイモ・キャッサバ等）は途上地域の10億人以上の人々にとって重要な主食であり、サハラ以南のアフリカの人口の半数にとっては食料源の約40%を占める。特にキャッサバは熱帯の途上地域において重要であり、約5億人の主食となっている。芋類の一般的な特徴としては、炭水化物・カルシウム・ビタミンCに富むが、タンパク質に乏しいことが挙げられる。
この他に豆類（大豆・インゲン・ササゲ・エンドウ・ソラマメ・レンズマメ・ヒヨコマメ・ラッカセイ等）が限定的に主食とされる。豆類は、タンパク質に富むが炭水化物に乏しい。熱帯地域ではプランテン（調理用バナナ）が古くから利用されている。一部の地域では、パンノキの果実や、サゴ（サゴヤシの髄）を主食とする。
エチオピアの一部ではパルショータと呼ばれる醸造酒を主食とする人々がいる。
主食 ノルウェー
ノルウェーの人々は、何世紀にもわたり、北大西洋の新鮮な魚を基本の主食として生きてきた。まれにエルクやカリブーの肉を塩漬けにして乾燥させたものを主食とする場合もあった。
主食 ドイツ
ドイツの主食はキャベツ、ジャガイモ、ソーセージ、シュニッツェル（骨なしの薄い肉を揚げたり焼いたりしたもの）。そしてドイツ人にとって欠かせないのがドイツのパンであり、ドイツ文化の核心でもあり、色の濃いパン（ライ麦パンなど）から色の白いパンまで300種類以上、細かく分けると1200種類のバリエーションがあり、朝食でも夕食でも、お祭りやお祝いの時にも食べる。
主食 フランス
フランスの主食はバゲット（フランスパン）であり、これはフランスの象徴にもなっている。フランスパンとならび、さまざまな種類のチーズ（フランスのチーズ消費量は世界トップクラス）。そしてたいていワインを飲む。一年を通して鶏肉、牛肉、子牛肉、子羊肉が食べられ、狩猟肉（ジビエ）も頻繁に食べられている。魚もよく食べられていてタラ、サーモン、マス、エビ、イカ、イワシなど。またマッシュルーム（きのこ）。リンゴやぶどうなどのフルーツ。
主食 イタリア
イタリアの主食はパンである。イタリアのパンは塩分が少なくソースやオリーブオイルをつけて食べ、パスタを食べる場合もパンがそえられパスタのソースをパンにつけて食べる。 主食として食べられるパンとしてはフォカッチャ、チャバッタ、グリッシーニ、ロゼッタなどがある。
主食 ギリシア
ギリシアでは野菜類やフルーツ類、シーフード類が特に主要な食品である。ギリシアは海岸線が長くて島も多いので、そのように海に近い地域では、野菜類やシーフードが主に食べられていて、肉類の役割は低い。内陸部では反対に、肉類やチーズの役割が大きい。ギリシャ人はほぼ毎日、パン、穀類、ジャガイモ、米、パスタを食べる。また頻繁にオリーブの実、オリーブオイル、ナス、きゅうり、トマト、ほうれん草、レンズ豆や他の種類の豆、レモン、ナッツ、蜂蜜、ヨーグルトを食べる。肉類では子羊の肉。
主食 中国
中国は広く、地域により主食が異なる。中国北部では、小麦粉で作った食べ物つまり麺類、餃子類、蒸したパン類、焼いたパン類などが主食となっている。北部は寒冷で、乾燥した冬となる気候が小麦の栽培に適しているからである。動物性のものとしては羊肉、豚肉、牛肉、鶏肉、アヒル肉、魚。
中国南部では、米で作る粥（ジョウ）が主食であり、特に広東では毎朝、粥を食べる。南部はモンスーンの影響で雨が多く、稲作に適した気候だからである。
主食 日本
縄文時代
縄文時代の集落の周りには栗林やブナ林などが人工的に作られた跡が残っていることから、栗、胡桃（くるみ）、団栗（どんぐり）などの木の実が、縄文人の主食だったことがわかっている。西田正規も学術論文で、栗やクルミが主食だったと考えるべきだ、と指摘している。栗や胡桃やドングリは高カロリーで活動エネルギーの源となり、殻に包まれた木の実（堅果）は長期保存に向いており主食にするのに便利である。ドングリはそのままでは渋いので、まず水にさらしたり煮てアク抜きをしてから、石皿とすり石で粉にして、ドングリ粉に他の木の実（栗や胡桃）や肉を入れて練り、火で炙りクッキー状にして食べるのが一般的で、他に粥やスープにして食べることもあったと考えられている。
縄文人は漁や狩りも行い、住む場所に応じてであるが、川や湖ではサケやマス、ウナギ、ハゼ、フナ、ドジョウ、海ではタイ、スズキ、ベラ、サメ、アジ、イワシ、サバ、マダイ、クロダイ、カツオ、マグロ、サワラの漁を行い、狩りによりイノシシ、シカ、ウサギ、ムササビなどの肉を得ていた。縄文時代の貝塚の遺跡も多数見つかっており、貝がとれる場所では貝類も食べていた。これら動物性の食べ物は高タンパクで、人の体をつくるために大切な食であるということが現代人には理解されているが、西田正規の説に拠れば、縄文人にとっては主食というよりは副食という位置づけだったことになる。
主食 日本
（縄文人の子孫であるとされる）アイヌの人々は、縄文時代以降もずっと、明治時代中葉までずっといわゆる「採集の民」であって、漁猟(漁や狩猟）や植物採取で生きており、海岸付近に住む場合はヒエ・アワなどの原始的な農耕を小規模に行いはしたが、内陸部に住む場合は必ずしも農耕をおこなわず、アイヌの主食は一般にはシャケ（鮭）・シカ（鹿）であった、と渡辺仁は指摘している。
弥生初期 -
縄文時代の末期ごろから日本列島に渡来する人々が増えた。これにより日本列島では、元来の日本列島の住民である多数派の縄文人の中に、少数の外来人が住む形になった。この時代は縄文時代晩期と分類されたり弥生時代初期と分類されたりすることがあり、時代分類にゆらぎがある。弥生時代初期には大陸や朝鮮半島から渡来した人々が中国地方（主に山陰地方）に畑作と水田稲作を持ち込んだ。
主食 日本
紀元前2400年-紀元前2300年ころの弥生時代初期に渡来人らは畑作物としてオオムギ、アワ、アズキ、マクワウリを栽培した。この時代の農耕が水田稲作と畑作の二本立てで始まったことはほぼ確実である。なお、1986年までに発掘された弥生遺跡でドングリが発掘された遺跡の数は168箇所にのぼったのに対してコメが出土したのは128箇所にとどまる。しかもドングリなど堅果（堅い殻で包まれた木の実）を蓄えた穴蔵が見つかる弥生遺跡も多いし、弥生時代の水田の収穫性能は低かったと推定されている。つまり、弥生時代初期に入っても、従来どおりドングリなど木の実が主食だったと考えてよい。弥生時代について語る際、新しく始まったことや新たに中国地方に渡来した少数の外来人のことばかりが話題にされるが、実際には日本列島の大多数の住民すなわち多数派の縄文人は考古学的に弥生時代初期と分類される時代になっても、上の縄文時代の節で説明した従来どおりの縄文式の食生活を変えずそのままの食生活を送り続けていたことも忘れるべきではない。弥生時代初期に入っても縄文人が日本列島の多数派の住民だったからである。
弥生時代中期
考古学の寺沢薫は1986年に、弥生時代中期ころは、コメとコメ以外のでんぷん質食料とが半々ほどの割合になっていただろうと推定した。
江戸時代、明治、大正
サツマイモやトウモロコシなども17世紀ごろから盛んに作られていた。
主食 日本
少なくとも昭和30年代（1955年-1964年）までは、多くの人たちが米を常食することはできなかった。実生活上の主食は複数の穀物を組み合わせたものであった。水田地帯にあっても農家では昭和30年代（1955年-1964年）までは日常的には大麦の挽き割りや押し麦を混ぜた麦飯、大根飯など米に根菜類を混ぜたかて飯が普通だった。。
第二次世界大戦の敗戦の後、1951年（昭和26年）朝鮮特需で経済力を回復しサンフランシスコ講和条約で国際復帰を果たした日本は、1955年（昭和30年）から高度成長期に入った。このころから米の増産は著しく、1959年（昭和34年）には1250万トン、1967年（昭和42年）の大豊作では1445万トンを記録している。そうしたなかで、1960年（昭和35年）に始められた栄養改善運動では、白米偏重の是正が叫ばれるようになった。そのため、1962年（昭和37年）に米の消費量は戦後最高を記録し、一人一日あたり324グラムのピークに達したが、以後年々減少し米は市場に余り米の過剰時代に入った。そして、1970年（昭和45年）以降は減反政策といわれる生産調整政策がとられることになった。高度成長期の後半、とくに1970年（昭和45年）以降、世界各地からさまざまな食材や食べ物が輸入され日本人の食生活は多様化していった。しかしその多様さだけに限定してみると、高度成長期以前においてもそう変わらなかった。大きく異なっているのは、戦後までは、立地条件や経済的事由などによって主食の米を常食できず、自作の、あるいは入手できる食糧・食材を組み合わせていたということである。対して現代では、食べ物の選択肢が飛躍的に増え、そのなかから個人の嗜好によって、何を食べるかが選択されるようになったことにあるといえよう。
主食 メキシコ
メキシコ、グアテマラなどメソアメリカの主食はトウモロコシから作るトルティーヤで、米やパンなどがそれに次ぐ。またインゲン豆が栄養価を補完する食材として主食につぐ重要な役割を果たしている。ブリートで肉類が入れられる時でも必ず豆が加えられる。豆類はよく育ち、安価で、さまざまな食べ方ができるから選ばれているのである。
主食 ペルー
ペルーの主食はトウモロコシ、豆類、ジャガイモである。
主食 主食のうちの作物系に限った栄養データ表
以下は肉類や魚類のデータが欠けている、偏った取り上げ方をしたデータ表である。
以下は、あくまで主要な主食作物10種に限った栄養比較である。但し、この値は生のものであり、直接摂取する量ではない。加工・調理によって消費可能になるが、数値は異なるものとなる。
主食は栄養価の高い食物ではあるが、主食を摂るだけで全ての栄養素が摂取できるわけではないため、栄養失調を防ぐには他の食物も摂る必要がある。たとえば、トウモロコシ主体の食事ではナイアシン欠乏によりペラグラの発症リスクが高まり、白米主体の食事ではビタミンB1欠乏により脚気を患う恐れが高くなる。
デンプン
デンプン（澱粉（でん粉）、ラテン語: amylum、英語: starch）あるいはスターチとは、2つの高分子化合物「アミロース」「アミロペクチン」の総称である。
多数のα-グルコース分子がグリコシド結合によって重合してできており、化学式は、(C6H10O5)n（nは非常に大きな自然数）で表される。デンプンは、その構成単位であるグルコースとは異なる性質を示す。
陸上植物は、光合成によってデンプンを生成し、体内（種子, 球根, 実, 根など）に多量に貯蔵している。
一口に「デンプン」と言っても、その化学的性質は、アミロースとアミロペクチンの混合比率によって様々である。代表的な例として、カタクリ（市場に流通する多くの製品では馬鈴薯）を原料とする片栗粉やトウモロコシを原料とするコーンスターチなどがある。
デンプン 分子構造
デンプンはその構造によってアミロースとアミロペクチンに分けられる。アミロースは直鎖状の分子で、分子量が比較的小さい。アミロペクチンは枝分かれの多い分子で、分子量が比較的大きい。アミロースとアミロペクチンの性質は異なるが、デンプンの中には両者が共存している。デンプンの直鎖部分は、グルコースがα1-4結合で連なったもので、分岐は直鎖の途中からグルコースのα1-6結合による。アミロースはほとんど分岐を持たないが、アミロペクチンは、平均でグルコース残基約25個に1個の割合でα1-6結合による分枝構造をもつ（直鎖部分の長さは18〜24残基、分岐間は5〜8残基の間隔がある）。また、アミロースの中にはα1-6結合を持つものも少量あり、中間体と呼ばれている。なお、動物における貯蔵多糖として知られるグリコーゲンはアミロペクチンよりもはるかに分岐が多く、3残基に一回の分岐（直鎖部分の長さは12〜18残基、分岐の先がさらに分岐し、網目構造をとる）となり、アミロースやアミロペクチンとは区別される。トウモロコシの種子などでもこのグリコーゲンの顆粒が存在する。
デンプン 分子構造
α-グルコース分子が直鎖状に重合している部分は、水素結合によりα-グルコース残基6個で約1巻きの螺旋構造となっている。また、螺旋構造同士も相互に水素結合を介して平行に並び、結晶構造をとる。分子は二重螺旋状態での結晶と、一重螺旋状態での結晶を作りうる。まず二重螺旋状態の結晶には、お互いのグルコース残基上の水酸基同士で直接水素結合を形成するタイプ（A型。コーンスターチなどの穀類由来のものがこの形）、間に水分子一層をはさむタイプ（B型と呼ぶ。馬鈴薯などの根茎・球根由来のものがこの型）と、両者の混合したタイプ（C型。根由来のもの）がある。また一重螺旋状態の結晶はV型と呼ばれ、天然ではデンプン顆粒に含まれる油脂成分がアミロースの一重螺旋のなかに包接された、包接錯体として存在している。
デンプン デンプンの生合成
デンプンは植物のプラスチドで生合成され、特にデンプン合成が盛んでデンプンを貯蔵しているプラスチドをアミロプラストとよぶ。細胞質からプラスチドに輸送されたグルコース-1-リン酸やグルコース-6-リン酸やADP-グルコース (ADP-glucose) はプラスチド中で最終的にADP-グルコースとなり、ADP-グルコースのグルコース残基はデンプン合成酵素 (starch synthase, EC 2.4.1.21, 反応) によって伸長中のアミロースやアミロペクチンの非還元末端のグルコース残基の4位の水酸基と脱水縮合して新たなα-1,4グルコシド結合を形成して取り込まれる。プラスチド中のデンプン合成酵素はデンプン粒結合型デンプン合成酵素 (GBSS: granule-bound starch synthase) と可溶性デンプン合成酵素 (SSS: soluble starch synthase) に大別される。GBSSはアミロースの生合成に関与している。SSSによって合成途中のα-1,4グルコシド結合のグルコース残基の直鎖が、枝分かれ酵素 (branching enzyme, EC 2.4.1.18, 反応) によって一部切断され、その切断されて生じた還元末端のグルコース残基の1位の水酸基と直鎖部分の中間のグルコース残基の6位の水酸基の間でα-1,6グルコシド結合が生じる。こうして生じた分子中に存在する複数の非還元末端はSSSによって伸長するとともに枝分かれ酵素によって新たに非還元末端の側鎖が次々と形成される。余分なα-1,6グルコシド結合部分は枝切り酵素によって切断され側鎖は整理されて、アミロペクチンは合成される。つまり、アミロースとアミロペクチンの含量はGBSSとSSSの活性によって制御されている。よって、GBSSが欠損していればアミロペクチンのみを含むモチ性となり、SSSの活性が低下していると高アミロース含量となる。
デンプン デンプンの生合成
GBSSの欠損変異はトウモロコシやイネにおいてはwaxy (ワキシー) として知られている劣性変異遺伝子による。被子植物の胚乳中の細胞のゲノムは重複受精によって3nとなるため、胚乳中のデンプンがアミロペクチンのみからなるモチ性となるためには、3nの全てのGBSS遺伝子がwaxy変異を持たなければならない。そのため、モチ性の品種であってもその近傍にウルチ性の品種が存在すると他家受粉の結果、キセニア現象が生じてウルチ性の胚乳を持つ種子となる場合がある。
アミロース含量が高いほど白米の胚乳は透明度が高く、低くなるほど透明度は低くなる。そのため、もち米や低アミロース米の白米は粳の白米に比べ白く濁っている。
デンプン 物理的性質
デンプンを水中に懸濁し加熱すると、デンプン粒は吸水して次第に膨張する。加熱を続けると最終的にはデンプン粒が崩壊し、ゲル状に変化する。この現象を糊化（こか）という。このとき、デンプン懸濁液は白濁した状態から次第に透明になり、急激に粘度を増す。粒子が最大限吸水した時粘度が最大となり、粒子の崩壊により粘度は低下する。
デンプンの糊化は、結晶構造をとっているデンプン分子の隙間に水分子が入り込むことでその構造が緩み、各枝が水中に広がることによって起こる。このときデンプンが溶解しているように見えるが、前述したようにアミロペクチンは溶解しているという事ではない。
糊化したデンプンの溶液を冷却すると、糊液は次第に白濁し、水を遊離して不溶の状態となる。これを老化と呼ぶ。デンプン糊液の老化は、水中に分散したデンプン分子が再び結晶化することにより起こる。ただし、完全にもとの状態に戻るわけではない。これがデンプンを原料に含むパンなどの食品が、時間が経つと硬くなる主要な原因といえる。
デンプン 物理的性質
一般的に、アミロペクチン含量の多いデンプン粒では、糊化温度が低く、粘度(膨潤度)、保水力が高く、老化しにくい性質がある。これは、直鎖状のアミロースよりも、分岐の多いアミロペクチンの方が、デンプン分子間で水素結合がおこりにくいからと考えられる。さらに、同じデンプンであっても、基原植物により、それぞれ老化の起こりやすさが異なることがわかっている。例えば、タピオカ、クズ、ジャガイモ由来のものでは、老化の起こりにくさの順は、タピオカ＞ジャガイモ＞クズとなっている。これは、アミロース、もしくはアミロペクチンとして単離しても、それぞれに老化の起こりやすさが異なる。アミロースではタピオカ＞ジャガイモ＞クズの順で老化が起こりにくく、アミロペクチンでは、クズ＞タピオカ＞ジャガイモとなっている。
アミロースでの順位は、重量平均重合度の小さい順と一致し、重合度が数千の高分子のアミロースでは、重合度の大きい分子ほど老化性が低いと考えられる。これは、重合度が高いと、一分子内で水素結合を作りやすくなり、デンプン分子間の水素結合による規則的結晶構造、つまりβ型をとりにくいと考えられる。さらに、タピオカのアミロース分岐がジャガイモのものより多いということも影響していると考えられる。アミロペクチンについては、ジャガイモのアミロペクチンの平均鎖長がクズとタピオカのものより、2.8 残基長い。このことより、アミロペクチンは単純に長いほうが水素結合をしやすいので、老化しやすいと考えられる。
老化を防ぐ方法として、トレハロースやマルトースなどの糖類が使用されている。これは、デンプン分子と構造が似ている糖類を使うことで、インターカレーションをおこし、規則的結晶構造をとりにくくして、老化を防いでいると考えられる。
デンプン 化学的性質
デンプン水溶液にヨウ素溶液（ヨウ素ヨウ化カリウム溶液）を加えると、デンプン分子のラセン構造の長さによって青色〜赤色を呈する鋭敏な化学反応。この反応は、ラセン構造の内部に三ヨウ化物イオンが入り込むことに由来する。水溶液を加熱するとラセン構造から三ヨウ化物イオンが外れるため、呈色は消える。
ヨウ素デンプン反応は食品衛生分野では、デンプン汚れに対する食器等の洗浄効果の確認検査に用いられる。また、小学校や中学校の生物（主に植物）に関する実験に多用される。
デンプン水溶液に希硫酸を加えて加熱すると、デンプンはデキストリン・マルトースを経てグルコースまで分解される。
デンプン デンプンの消化・吸収
ヒトがデンプンを食べるとまず、口で唾液中の消化酵素アミラーゼ（唾液アミラーゼ；プチアリン）により、アミロースとアミロペクチンのα1-4結合が不規則に切断され、デキストリンやマルトース（麦芽糖）に分解されていく。デンプンを含む食品を噛み続けると甘味が感じられるようになるのはこのためである。唾液アミラーゼの作用は食べ物が胃に送られた後もしばらく続くが、強酸性の胃液によってアミラーゼは次第に失活する。
胃の内容物が十二指腸に送られると、膵臓から分泌された膵液によって中和される。そして膵液に含まれるアミラーゼ（膵アミラーゼ；アミロプシン）によりデンプンは二糖類であるマルトースにまで分解される。
デンプン デンプンの消化・吸収
マルトースはさらに小腸壁に存在するα-グルコシダーゼ（ヒトでは小腸上皮細胞に膜酵素として発現している消化酵素である。膜酵素であるのは、吸収直前に単糖に分解することで腸内細菌などに栄養を奪われにくくするためである）により最終的にグルコース（ブドウ糖）に分解され、小腸で吸収される。小腸の頂端膜や腎臓の上皮細胞を通るグルコースの輸送は、二次的に活性化されるナトリウム・グルコース共輸送体タンパクのSGLT-1およびSGLT-2の存在に依存する。SGLTはsodium-dependent glucose transporter の略称である。これらは、ナトリウムイオン共輸送体のつくるNa+の電気化学的勾配によって供給されるエネルギーを利用して、グルコースの細胞内濃度を高める。
なお、未糊化や老化などによりこうした糖類としての消化吸収が行われにくい状態のデンプンをレジスタントスターチ（難消化性デンプン）と呼び、ダイエット効果や食物繊維として腸内細菌の活性化に有効として注目されている。
デンプン デンプンの製造
植物が細胞内に貯蔵しているデンプン粒を取り出す。基本的には植物細胞の細胞壁を破壊して取り出すが、原料とする植物の種類や用途により蛋白質あるいは脂質の除去が必要となることもある。
原料となる植物としては、ジャガイモ（馬鈴薯）、小麦、トウモロコシ、サツマイモ（甘藷）、米、キャッサバ、クズ（葛）、カタクリ（片栗）、緑豆、サゴヤシ、ワラビ（蕨）、オオウバユリ（大姥百合）など様々な物が用いられている。
利用される植物の部位は、根、茎、種子および果実がある。根および茎からのデンプン粒の抽出は比較的容易だが、種子・果実（特に種子）からの抽出は、蛋白質や脂質の分離操作を必要とすることが多い。
デンプン 原料となる植物とそのデンプンの性質
トウモロコシ澱粉。いわゆるコーンスターチである。世界で生産されるデンプンの約8割はトウモロコシ澱粉（コーンスターチ）である。アミロース含量25%。
原料となる品種は、食用として一般に広く認知されているスイートコーン（甘味種）や ポップコーン（爆裂種）などは用いず、デントコーン（馬歯種）が使われる。イエロー種デントコーンが大半を占めるが、その他一部の特殊用途向けにホワイト種デントコーンが原料として用いられる。
粒径2-30µm、平均粒径15µmで小さめ、非常に細かく角張っている。
安価かつ品質が安定しており、食品用には甘味料、プリンの凝固剤、ビールの副原料などに利用される。また工業用には製紙・段ボール製造の糊料としても使用される。
白色度は高く、吸湿性は少なく、灰分は最も少ない。一方、蛋白質、脂質の含量が多め。糖化製品原資として多く用いられる。糊化時の粘度は中庸だが安定性が高く、接着力や糊液の浸透性も高いため、加工デンプン原料として用いられる。黄粒種から取り出された澱粉も色としては白色だが、一部の用途（錠剤などの製薬用途・和菓子等のとり粉などの食品用途）向けには白粒種を原料として更に白色度の高い澱粉（ホワイトコーンスターチ）を取り出して用いている。
小麦澱粉。アミロース含量25%。
デンプン 原料となる植物とそのデンプンの性質
粒径2-40µm、平均粒径15-40µmからなる大粒と2-10µmからなる小粒からなり、粒子は凸レンズ型。
品質のばらつきが多く、多くの製造所で粒度区分と純度に従って等級を指定している。大粒子区分を精製した特級品は糊化温度が低く、冷却時の粘度が高くなる。他のデンプンと比較して糊化時の粘度はやや低いが、冷却時粘度が高くゲル化能力も高い。糊液の粘度安定性は良好で、老化しにくく離水も少ない。
大粒の高粘度の小麦デンプンは関西地方などで水産練り製品に利用されている。また、小粒の低粘度の小麦デンプンは錠剤のベースに利用されている。
一般的には浮き粉と称されている。
米澱粉。アミロース含量15-20%。
米のデンプンは複粒であり、アミロプラストの中に複数のデンプン粒が内包されている。米粒胚乳中のデンプン粒は隙間なく詰まっている。登熟の際、高温や低温を受けると、形成異常が起こり、イレギュラーな形のアミロプラストが形成される。
平均粒径2-5µmと市販デンプン中最も小さい。このため製造上歩留まりを上げることは難しく（60%程度）高価になる。
デンプン粒の形状とその大きさから、微細な凹凸に付着し平滑面とする効果が大きい。
化粧品やそばやうどんなどの打ち粉に利用する。
ソラマメ、緑豆、小豆など。アミロース含量30-35%。
粒径25-40µm（そらまめ）。
デンプン 原料となる植物とそのデンプンの性質
糊化温度がやや高く（80℃）、冷却時に硬いゲルを形成する。食品ではソース、フィリングとして利用される。緑豆春雨は緑豆デンプンを原料とする春雨である。また、細胞デンプン（細胞膜に包まれた状態にあるデンプンのこと）は100℃においても糊化しないため、餡として用いられる。
馬鈴薯澱粉。国内産のものとしては、北海道が一大産地として広く知られる。アミロース含量20-25%。
粒径2-80µm、平均粒径30-40µmと、市販デンプンの中で最大の粒形となっている。
いわゆる片栗粉は本来はカタクリの地下茎から採取したデンプンであるが、市場に流通している片栗粉と呼ばれるもののほとんどは馬鈴薯澱粉となっている。デンプンとしてはリン酸の含量が多い。
加熱時の糊化温度は低く、膨潤力、溶解力が強い。透明で粘着力が強い糊液が得られる。糊化時の糊液の粘度は非常に高い。ただし、粘度の安定性は乏しい。食塩等の塩類により糊化の状態が大きく変化する。塩の存在下では、糊化が抑制され、糊液も離水しやすくなる。糊化に用いる水の水質、あるいは調味により容易に糊化が抑制されるため、扱いが難しいといわれる。
春雨の原料、オブラートや増粘剤の原料のほか、関東地方などでは水産練り製品に利用されている。
デンプン 原料となる植物とそのデンプンの性質
甘藷澱粉。芋葛。沖縄県では「ンムクジ」と呼ばれ多用される。国内産のものとしては、鹿児島県が一大産地として広く知られる。アミロース含量15-20%。
粒径2-35µm、平均粒径18-20µm、形状は釣鐘形。
加熱時の糊化温度はやや高く、完全に糊化する。
液化酵素（α-アミラーゼ）により極めて溶けやすいため、ほとんどが糖化原料となる。ゲル形成時に独特の食感を持つため、食品用として、春雨、葛切り、自然乾燥品がわらびもちの原料となる。また、ラムネ菓子の原料としても用いられている。
タピオカでんぶん。キャッサバ粉。アミロース含量15%。
粒径2-40µmで粒径分布は広く、形状は多角形または半球形。
加熱時の糊化温度は低く（59℃）、加熱により容易に吸水膨潤し、80℃以下で完全に糊化する。糊液の透明度が高く、粘度も高い。ゲル化しにくい。このため、食品の増粘剤として優れている。また、粘度が高いために、デンプンのりの原材料として使用されており、比較的身近な存在である。
半糊化乾燥の粒状品がタピオカパールとして流通している。
片栗粉とは、本来は自生するカタクリの地下茎から取るデンプンをいう。ただし、先述のように市場に流通する片栗粉は、ジャガイモのデンプンである。
サゴヤシを原料とするデンプンは東南アジアで食用とされソースの原料にもなっている。
デンプン デンプンの利用
非常に多岐にわたる。
また、利用の形態も様々な物がある。
デンプン 安全性に問題が生じた例
2013年、台湾にて無水マレイン酸を含むデンプンが流通していることが発覚、毒性を理由に回収された。無水マレイン酸が添加された目的は食感の向上であったが、無水マレイン酸は人体に有害であり、本来は工業用途に限られている。
ペルシア文字
ペルシア文字（ペルシアもじ）あるいはペルシャ文字（ペルシャもじ）（ペルシア語: الفبای فارسی アレフバーイェ・ファールスィー）とは、アラビア文字を元にして、ペルシア語を表すために改良がほどこされた文字体系を言う。32文字からなるアブジャドである。
ペルシア文字 概要
ペルシア語はイラン、アフガニスタン、タジキスタンなどで話される。ペルシア語はインド・ヨーロッパ語族に属するが、7世紀にアラブに征服されてから、次第にアラビア語の文字であるアラビア文字を元にした文字体系でペルシア語を表記するようになった。特に、9世紀のサーマーン朝下において、それは発達した。
ペルシア語の音韻体系に合わせ、いくつか字母が追加され、またアラビア語と発音や字形、用法が異なる文字もある。また、ペルシア文字の書体としては、ナスタアリーク体が発達した（「イスラームの書法」を参照）。
ペルシア語はアナトリア半島ではセルジューク朝以来、南アジアではティムール朝やムガル帝国の公用語として使われた。このため、ウルドゥー文字やオスマン語の文字はペルシア文字から発達した。
ペルシア文字 歴史上のペルシア語表記
現在のペルシア文字が採用される以前のペルシア語の文字体系としては、アケメネス朝期に使用された古代ペルシア楔形文字、サーサーン朝期に使用されたパフラヴィー文字がある。アラビア文字での表記は9世紀頃からであると一般には考えられている。
ペルシア文字 字母
ペルシア文字は32文字からなる（ハムゼは除く）。右から左につづけて書かれ、前後とつなげるための結合形が発達している。7つの文字は後ろに続けることができず、これらの文字の頭字形と中字形は独立形と同形である。
ペルシア文字 アラビア文字との違い
文字の順序はアラビア文字とほとんど同じだが、و (v)と ه (h) の順序が逆になっている。
アラビア文字の「ك」（k）と「ي」（y）の独立形（および末字形）は、それぞれ「ک」と「ی」になっている。
ペルシア語にあってアラビア語にない音を表すため、以下の4つの文字が追加されている。それぞれ b dʒ z k を表す字を変形させたもので、本来の字の次に配置される。
ペルシア文字で追加された4文字がそれぞれいつ頃から使用されているかについては、はっきりしたことはわかっていない。初期のペルシア語では、پはbab、چはjim、ژはز、گはكでそれぞれ書き表されていた。サファビー朝の文献においてگは書き表されていないことから、追加された4文字の中ではگが最も遅く考案されたと考えられている。
ペルシア文字 アラビア文字との違い
アラビア語にある文字の読みはだいたいアラビア文字と同じ音で発音するが、و は w ではなく v の音を表す。また、アラビア語にあってペルシア語にない音を表す以下の字は、別な音に変えられている。このため、s の音を表す字が3種類、z が4種類ある。
文字の名称はアラビア語名とほぼ同じだが、ā で終わる文字名は、それを ē に変える（ط ظ 以外）。二重母音の ai は ei になる。問題は ه と ح の文字名称がどちらも hē になってしまい、区別がつかないことだが、前者を hē havvaz、後者を hē hottī と呼んで区別する（havvaz / hottī の名はいずれもアブジャド順に文字を唱えるときの唱え方に由来する）。
ペルシア文字 語中に出現する末字形
ペルシア文字による正書法の特徴として、いくつかの接頭辞の終わり・接尾辞の前・複合語の区切りにおいて、語中であるにもかかわらず末字形を使うことがある。この末字形のあとにスペースを置いてはならない。
例： (mī-xāham、mī- は現在形の接頭辞) 「私はほしい」
Unicodeでは、このためにゼロ幅非接合子(ZWNJ)を使用する。
ペルシア文字 補助記号
2つ名前のあるものは、前者がペルシア語名、後者がアラビア語からの借用である。「alef bā kolāh, zabar, zīr, peš, jazm」はそれぞれ「帽子つきアレフ、上、下、前、切断」を意味する。
ハムゼは主にアラビア語からの借用語で声門閉鎖を表すことがある。ほかに、母音で終わる語末の ه または ى の上について、エザーフェを表すこともあるが、省略されるのが普通である。
母音記号がつけられることはほとんどないが、アラビア語から借用した副詞にある、発音される -an は書かれる（例：داٸماً dāeman 「永久に」）。
アラビア文字のター・マルブータは存在しない。借用語では、 t と発音する場合は ت を、発音しない場合は ه を書く。例：ساعت sā'at 「時間」、دقیقه daγīγe 「分」
ペルシア文字 母音の表記
語頭の短い母音(a e o)は、ا で表す。語頭の長母音は آ(ā) ای(ī, まれに ei) او(ū) と表す。
語頭以外では短い母音は表記されず（例外もある）、長い母音は ا(ā) ی(ī, ei) و(ū, ou) と表記する。
ペルシア文字 黙字
語末の ه は発音されないことが多い。
و は発音されないことがある（通常 خو の形のとき）。これは歴史的な綴りが残存しているものである。
ペルシア文字 数字
数字は左から右に書かれる。以下のように数字の4, 5, 6はアラビア語とは異なる字体を用いるのが一般的である。
炭水化物
炭水化物（たんすいかぶつ、英: carbohydrates、独: Kohlenhydrate）または糖質（とうしつ、仏: glucides、英: saccharides）は、単糖を構成成分とする有機化合物の総称である。非常に多様な種類があり、天然に存在する有機化合物の中で量が最も多い。有機栄養素のうち炭水化物、たんぱく質、脂肪は、多くの生物種で栄養素であり、「三大栄養素」とも呼ばれている。
栄養学上は炭水化物は糖質と食物繊維の総称として扱われており、消化酵素では分解できずエネルギー源にはなりにくい食物繊維を除いたものを糖質と呼んでいる。三大栄養素のひとつとして炭水化物の語を用いるときは、主に糖質を指す。
炭水化物の多くは分子式が CmH2nOn で表され、Cm(H2O)n と表すと炭素に水が結合した物質のように見えるため炭水化物と呼ばれ、かつては含水炭素とも呼ばれた。
後に定義は拡大し、炭水化物は糖およびその誘導体や縮合体の総称となり、分子式 CmH2nOn で表されない炭水化物もある。そのような例としてデオキシリボース C5H10O4 、ポリアルコール、ケトン、酸などが挙げられる。また、分子式が CmH2nOn ではあっても、ホルムアルデヒド (CH2O, m = n = 1) は炭水化物とは呼ばれない。今日では総称として糖質ないしは糖とよばれる場面の方が多くなっている。
炭水化物
生物に必要不可欠な物質であり、骨格形成、貯蔵、代謝等に広く用いられる。栄養学的あるいはエネルギー代謝以外の糖質の事項については（例えば、化学的、分子生物学的性質）記事 糖に詳しい。
炭水化物は主に植物の光合成でつくられる。
炭水化物 概要
1グラムにつき4キロカロリーのエネルギーがある。炭水化物は単糖類、二糖類、多糖類に分けられる。通常炭水化物は、多糖類であるデンプンを多く含んでいる。炭水化物はもっとも多く必要とされる栄養素で、日本の食生活指針で炭水化物が多く含まれる食品が主食とされる。2003年のWHO/FAOの報告では、2型糖尿病や肥満のリスクを減らすとして、食物繊維の摂取源として野菜や果物と共に全粒穀物も挙げられている。全粒穀物は血糖負荷が低く血糖値を急激に上げにくいという特徴がある。食物繊維の重要性を報告していたバーキットは、1975年にトロウェルと一緒に『精製炭水化物と病気-食物繊維の影響』を出版し、精白していない全粒穀物の重要性を訴え、以降このことは科学的研究によって追認・支持されていく。
炭水化物 概要
砂糖はショ糖を主成分とする糖質の結晶である。砂糖は炭水化物以外の栄養素がほとんど含まれておらず、健康に対する悪影響を示唆する研究報告も複数行われている。そのため、21世紀初頭より砂糖の摂取制限を推進する動きが西欧諸国を中心に活発化している。2015年にWHOが発表したガイドラインでは、砂糖の摂取量の増加と肥満およびう蝕（虫歯）との関連性を指摘し、砂糖の摂取量を全摂取エネルギーの10%未満に抑えることを強く推奨している。また、更なる健康増進のために5%未満あるいは一日25g（ティースプーン6杯程度）未満に抑えることを推奨している。薬物依存症との関連から砂糖依存症に関する研究報告がされており、砂糖依存症と肥満との関連が示唆される。
果物に含まれる果糖は中性脂肪を増やす効果が高いので、生活習慣病において摂取制限が指導される場合がある。オリゴ糖などの腸内で分解されやすい糖類は、プロバイオティクスとして知られ、有用な腸内細菌を増やす作用がある。
農業社会の場合、炭水化物を供給する主食が伝統的に食生活の中で大きな役割を占めてきた。前近代においては炭水化物を供給する単一の主食に頼る食生活を送っていたが、経済成長や流通の整備などによって先進国では多種多様な食品が食卓に並ぶようになり、主食への依存は大きく減少した。一方発展途上国においてはいまだに穀物やイモ類などの主食に依存する食生活が続いているところが多い。
炭水化物 炭水化物に分類されるもの
日本では、健康増進法に基づく栄養表示基準で、消費者向けに販売される食品に栄養成分を表示する際には表示方法が規定されている。「炭水化物」や「糖質」及び「食物繊維」の含有量の表示が認められている。
また、これとは別に、状況に応じ「糖類」の含有量が表記される場合がある。例えば、「シュガーレス（無糖・ノンシュガー・糖類ゼロの表示も同じ意味）」「低糖・従来比糖類○○%カット」などの表記をする場合に用いられることがある。
分類は下記の通りとなる。
例えば、ある食品の栄養成分表示に、炭水化物、糖質、食物繊維、糖類の含有量の記載があれば、糖質と食物繊維の量は炭水化物の量の内数であり、更に糖類の量は糖質の量の内数である。
より厳密には、炭水化物とは以下を包括する一般名称である。
糖 – アルデヒド基またはケトン基を持つ多価アルコール（カルボニル基を持つ多価アルコール）
単糖（類）
少糖（類） – 単糖が2個〜10個程度が縮合したもの。オリゴ糖（類）ともいう。単糖の結合した数により、特に二糖、三糖などという場合もある。
多糖（類） – 単糖がオリゴ糖以上に結合したもの。このうち、構成する糖が1種類のものはホモ多糖、2種類以上のものはヘテロ多糖と言う。また、炭水化物がタンパク質や脂質と共有結合で化合したものは複合糖質と呼ばれる。
炭水化物 炭水化物に分類されるもの
構成炭素数でも分類される。
これらが持つ塩基により、アルデヒド基を持つアルドースと、ケトン基を持つケトースに分類される。アルデヒド基やケトン基がヒドロキシル基と結びついて環状の構造を作ると、その型から五員環（フラノース）と六員環（ピラノース）にも分けられる。
不斉炭素の立体配置からは、D系列とL系列にも区分される。環状構造を持つとこれが別の不斉を生じ、α-アノマーとβ-アノマーにも分けることができる。
炭水化物 炭水化物の生理作用
人体が炭水化物を摂取すると、デンプンの場合唾液で加水分解され、胃液や膵液で二糖類のマルトースまで分解され、最終的に小腸の上皮細胞に存在するマルターゼ、スクラーゼ、イソマルターゼ、ラクターゼ、トレハラーゼなどの二糖類水解酵素により単糖類のグルコース、フルクトース、ガラクトースなどにまで分解されて初めて腸管からの吸収を可能とする。これは脂質が脂肪酸やモノグリセリド、タンパク質がアミノ酸、核酸が塩基や糖にまで分解されるのと同じであり、これら吸収される状態の物質は最終分解産物と呼ばれる。水に不溶性の脂質系最終分解産物と異なり、ミセルなどを作らず吸収されるとそのまま門脈血の中に溶け込む。
体内における糖質の主な働きは細胞においてエネルギー源となる事である。血液中に溶けたグルコースは血糖と呼ばれ、細胞に適宜取り込まれると内呼吸（好気呼吸）もしくは嫌気呼吸によって各種生体活動のエネルギー源となるATPを合成する。
炭水化物 炭水化物の生理作用
エネルギー源として重要であるグルコースは、ホメオスタシスによって体内濃度が調整される。上昇すると膵臓のβ細胞からインスリンが分泌され肝臓や細胞が取り込む動きを活発にしたり、グリコーゲンや脂肪への変換を促す。逆に低下すると膵臓のα細胞からグルカゴン、副腎皮質のクロマフィン細胞からカテコールアミンが分泌され、細胞中のグリコーゲンが分解して血糖値が上がる。
グルコースは植物ではデンプンとして体内に蓄えられる。植物の体はセルロースという多糖によって構成されている。セルロースはデンプンと同じグルコースの多量体であるが、結合様式が異なるため、化学的に極めて強靭な構造を持つ。セルロースは細胞壁の主成分として活用されている。
また、細胞の表層には、糖鎖と呼ばれる糖の多量体が結合している。これはタンパク質に対する受容体ほど強くは無いものの、生体内である種の「標識」としてはたらいている。
炭水化物 食事摂取基準
人間が1日に必要とする炭水化物は総エネルギー必要量の50%から70%を目標にすべきとされる。
脳の代謝を考慮するとグルコースとなる炭水化物の最低必要量は100g/日と推定されるが、これ以下の摂取であっても肝臓における糖新生によりグルコースが供給される場合がある。
食物繊維の望ましい摂取量は、成人男性で19g/日以上、成人女性で17g/日以上である。
またWHO/FAOの2003年のレポートで、砂糖は総エネルギー必要量の10%未満にすべきだと勧告されている。
一日のエネルギー必要量は、男性では2660(kcal)、女性では1995(kcal)であり、炭水化物のエネルギー量は4 kcal/gであり、仮に60%の値を当てはめると、以下のとおりとなる。
日本における標準的な一日あたりの基礎代謝量（男子:1450 kcal : 女子： 1210kcal）に白米を主食として当てはめると100g辺り358kcalで80ｇが炭水化物なので、人間が1日に必要とする炭水化物は総エネルギー必要量の60%を目標にされており、以下のとおりとなる。
日常の生活強度に合った食事をする必要がある。目安は、
厚生労働省による栄養素配分の適正は、以下のとおりとなる。
球根
球根（きゅうこん）とは、多年草が生育不適期を過ごすために、根や地下茎などに養分を蓄積して形成された貯蔵繁殖器官の総称である。生育不適期に他の部分が枯れても休眠状態となって残り、好環境になると再び地上部や根を生じる。おもに観賞植物の園芸において使われる用語であり、植物形態学的には塊根、根茎、球茎、塊茎、鱗茎などさまざまな器官を含む。特に観賞植物の園芸分野では、球根をもつ植物は球根植物や球根類とよばれる。
球根 定義
球根とは、多年草が根や地下茎などに養分を蓄積して肥大化した器官である。寒暑や乾燥など生育不適な時期に他の部分が枯れても、球根が休眠状態で残り、環境条件が好転すると茎葉や根を生じて成長・繁殖を行う。これを利用して、園芸では植物の繁殖に使われる。また、球根をもつ植物は、球根植物または球根類とよばれる。特に観賞植物の園芸において使われる用語であり、野菜園芸などでは、サトイモ（サトイモ科）のように明らかに球根に相当する構造をもつ植物でもふつう球根植物とはよばれず、またその構造もしばしば「いも」や「種いも」とよばれる。また球根をもつ観賞植物であっても、サギソウ（ラン科）やリアトリス（キク科）、キキョウ（キキョウ科）などは慣習的に球根植物とはよばれないことが多い。
球根 構造
球根とよばれるものの中には、根に由来するものや地下茎に由来するものがあり、植物形態学的には以下のように分けられる。
鱗茎（りんけい、bulb）（図2a）
短い地下茎を中軸とし、周囲に肉質の葉（鱗茎葉; bulb leaf）が多数密生しているものは鱗茎とよばれる。鱗茎の主体は茎ではなく、葉（鱗茎葉）である。チューリップ（ユリ科）やダッチアイリス（アヤメ科）、ムスカリ、ヒヤシンス（キジカクシ科）、アマリリス、スイセン、タマネギ（ヒガンバナ科）の鱗茎では、鱗茎葉が重なり合い、最外層が薄皮で覆われている。このような鱗茎は層状鱗茎または有皮鱗茎（tunicated bulb）とよばれる。一方、ユリ属（ユリ科）の鱗茎では鱗片状のはがれやすい鱗茎葉が瓦状に重なっており、鱗状鱗茎または無皮鱗茎（non-tunicated bulb）とよばれる。ラン科において、地下茎ではなく地上茎の一部が肥大したものは、偽鱗茎（仮鱗茎、pseudobulb; 偽球茎、擬球茎、偽球、pseudocorm）とよばれ、単にバルブとよばれることも多いが、bulb（鱗茎）とは異なり茎自体が肥大したものであり、むしろ下記の球茎や根茎に似ている。園芸においては株分けなどに用いられる。