クイズ問題: 炭水化物とは炭素と水素とあと一つ、どんな元素の化合物でしょう?
答え: 酸素

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 糖
text: また、炭素の数によっても分けられる。糖を構成する炭素の数が3つであれば三炭糖(トリオース)、4つであれば四炭糖(テトラオース)、5つであれば五炭糖(ペントース)、6つであれば六炭糖(ヘキソース)、7つであれば七炭糖(ヘプトース)となる。ただし、このような名称は専ら単糖にのみ用いる。
title: 二糖
text: 二糖は2分子の単糖がそれぞれ水分子を脱離して結合することによって形成する。例えばラクトース(乳糖)はグルコースとガラクトースからなり、スクロース(ショ糖)はグルコースとフルクトースからなる。
title: ミネラル
text: ミネラル(mineral)は、一般的な有機物に含まれる4元素(炭素・水素・窒素・酸素)以外の必須元素である。無機質、灰分(かいぶん)などともいう。蛋白質、脂質、炭水化物、ビタミンと並び五大栄養素の1つとして数えられる。
title: 炭水化物
text: 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。
title: 細胞
text: 細胞は約17種類の元素が含まれる。重量比64%の酸素は水や有機化合物の他に、呼吸で取り込んだ酸素ガスに含まれる。同18%の炭素は有機化合物の他に、呼吸で排出する二酸化炭素中にも存在する。同10%の水素は水や有機化合物に使われる。同3%の窒素はアミノ酸や塩基の原料となる。ここまでの4種類は主要四元素と呼ばれる。
title: アルコール
text: アルコール類は、生体内での主要代謝物の1つであり、生体内に多種多様なアルコールが広く見いだされる。蝋はセタノールなど高級アルコールであり、脂肪(中性脂肪)は、グリセリンと脂肪酸とのエステルである。そして、糖類もアルコールである。ケトースやアルドースのカルボニル基が還元されたエリトリトールやキシリトール、ソルビトールなどは、糖アルコールと呼ばれる。
title: 単糖
text: 単糖はヒドロキシ基を多数持っており、同じ化学式を持つものにおいても多数の異性体が存在する。これらの異性体は全く異なる性質を示す。デオキシリボース (C5H10O4) など一部の例外はあるが、概ね組成式 CnH2nOn で表され、n = 5 のものを五炭糖(ペントース、例:リボース、デオキシリボース)、n = 6 のものを六炭糖(ヘキソース、例:グルコース、フルクトース、ガラクトース)と分類する。
title: 元素
text: 人間の体を構成する元素は、水をつくる水素と酸素が圧倒的に多い。その存在比は海水との相関性が指摘されている。ただし、唯一の例外はリンであり、また人体は微量ながら酵素の活性に必要な微量元素が使われている。
title: 栄養素 (植物)
text: 炭素は、有機物に必須な構成元素である。有機物には、タンパク質、糖質、脂質、核酸などがなり、これらは生物一般で細胞や組織の構造と機能に欠かせない。植物の場合、デンプンやセルロースも、重要かつ植物体中に豊富な有機物である。植物とって主要な炭素源は大気中の二酸化炭素であり、取り込まれた二酸化炭素は炭化水素に変換された後、様々な有機物の材料となる。
title: 炭水化物代謝
text: すべての炭水化物は一般におおよそCnH2nOnの式で表すことができる(グルコースはC6H12O6)。単糖は化学結合によってスクロースのような二糖、デンプンやセルロースのような多糖を形成する。
title: 二糖
text: 二糖(にとう、disaccharide)とは、糖類の最小構成単位である単糖2分子が脱水縮合し、グリコシド結合を形成して1分子となった糖のことである。砂糖の主成分であるスクロースは二糖の一種である。
title: 倍数比例の法則
text: 例として、炭素と酸素からなる2つの化合物として、一酸化炭素と二酸化炭素をとりあげる。一酸化炭素28 gと二酸化炭素44 gは、それぞれ同量の炭素12 gを含んでいる。一酸化炭素28 gには酸素16 gが含まれ、二酸化炭素44 gには酸素32 gが含まれる。すなわち、一定量の炭素を含む一酸化炭素と二酸化炭素それぞれに含まれる酸素の質量の比は、1:2 という比で表される。
title: 炭素
text: 炭素-炭素結合で有機物の基本骨格をつくり、すべての生物の構成材料となる。人体を構成する元素の約18%が炭素といわれている。これは蛋白質、脂質、炭水化物に含まれる原子の過半数が炭素であることによる。光合成や呼吸など生命活動全般で重要な役割を担う。地表での炭素の重量比は0.08%にすぎないため、生命は自然界にあるわずかな炭素をかき集めてかろうじて成立している
title: 糖
text: 単糖やオリゴ糖が有機化合物でありながら水に溶けやすいのは、疎水性の炭化水素基の割合に対して親水性のヒドロキシ基の割合が大きいことによる。多糖では炭化水素基の割合が大きいので、水に溶けにくい。
title: 藍藻
text: 窒素は、タンパク質や核酸の原料として全ての生物にとって必須な元素である。窒素は窒素分子の形 (N2) で空気中に大量に存在するが、全ての真核生物を含む多くの生物は、窒素分子を直接利用することはできない。しかし原核生物の中には、窒素分子をアンモニアに変換できるものがおり、この反応は窒素固定 (nitrogen fixation) とよばれる。藍藻の中にも窒素固定が可能なものがおり、生態系において重要な役割を担っている (他の生物が利用可能な窒素栄養分の供給)。窒素を固定する酵素であるニトロゲナーゼは酸素に弱いため、酸素発生型光合成と窒素固定を1つの細胞で同時に行うことはできない。それに対応して、藍藻は以下のように光合成と窒素固定を分けて行っている。
title: 脂肪
text: 脂質は、炭水化物、たんぱく質と共に「三大栄養素」と総称され、多くの生物種の栄養素である。この三大栄養素の比率をそれぞれの頭文字をとってPFCバランスという時、英語圏に倣って脂肪(Fat)を用いている。食品中の脂肪と言う時、脂質やその詳細である脂肪酸を指す。常温で液体の油脂は油を指し、一方で脂肪と呼ぶとき固体のこともある。食品中の脂肪と言う時には、脂質を指し液体と固体の両方を含みうる。自らの体を指して脂肪と言う時、脂肪酸のグリセリンエステルの中性脂肪であることが一般的である。
title: 蜂蜜
text: 保存性の高さは高糖度とpH3.7 程度の酸性と酵素によって生成される過酸化水素によって与えられ、グルコースとフルクトースが主成分であることから、蜂蜜は消化の必要なしに、手早くエネルギーを得ることができる。グルコースとフルクトースの比率を比較すると、フルクトースの方が若干多い傾向にある。グルコースとフルクトースはともに単糖であり、摂取後体内でそれ以上消化・分解する必要がなく、短時間で体内に吸収される。さらにフルクトースの吸収速度がグルコースのおよそ半分であることから、吸収によって血糖値が急激に上昇することはない。
title: 細胞
text: 生命に必須の物質といわれる水以外に細胞中に含まれる分子は、主に糖質・脂質・タンパク質(アミノ酸)・核酸の4種に分けられる。
title: 糖
text: 単糖2分子がグリコシド結合により1分子となったものを二糖といい、単糖3分子が結合したものを三糖、同様に4分子のものを四糖という。単糖2分子 - 20分子程度が結合したものをオリゴ糖という。
title: 炭水化物異化
text: 炭水化物には、デンプン、アミロペクチン、グリコーゲン、セルロースなどの多糖、グルコース、ガラクトース、フルクトース、リボースなどの単糖、マルトース、ラクトースなどの二糖等、様々な種類がある。
title: 窒素
text: 窒素は窒素族元素のひとつ。生物にとっては非常に重要でアミノ酸やタンパク質、核酸塩基など、あらゆるところに含まれる。これらの窒素化合物を分解すると生体に有害なアンモニアとなるが、動物(特に哺乳類)は窒素を無害で水溶性の尿素として代謝する。しかし、貯蔵はできないためそのほとんどは尿として体外に排泄する。そのため、アミノ酸合成に必要な窒素は再利用ができず、持続的に摂取する必要がある。
title: 炭水化物代謝
text: 最も重要な炭水化物はグルコースであり、この単糖はほとんどの生物体で代謝される。グルコースと他の炭水化物は様々な生物種の代謝経路に存在しており、植物では大気から光合成によって炭水化物を合成し、他の生物はそれを細胞呼吸の燃料としている。炭水化物は 1 gの酸化によって約 4 kcalのエネルギーを産生する。ふつう、炭水化物などから得られたエネルギーはATPの形で蓄えられる。好気呼吸を行う有機体は、グルコースと酸素の代謝でエネルギーと一緒に副産物として二酸化炭素と水を放出する。
title: タンパク質
text: タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、各々の英単語の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は筋肉や骨、皮膚などをつくる役割も果たしている。
title: 栄養素
text: 植物が必要とするたんぱく質や核酸の原料となる窒素、リン、カリウムあるいは硫黄もまた比較的多量に必要とされる。それが理由によりこれらの元素は植物の主要栄養元素と呼ばれている。アクロニム化してCHNOPSと表記されることもある。これらの栄養素は無機化合物(たとえば、硝酸、リン酸、硫酸)の場合もあれば有機化合物(例えば、炭水化物、脂肪、たんぱく質)の場合もある。二元素分子の窒素も植物の場合はしばしば利用されている。
title: 消化
text: 消化の過程を得て、炭水化物はグルコースなどの単糖に、タンパク質はアミノ酸に、脂肪は脂肪酸・グリセロール・モノアシルグリセロールへとそれぞれ分解される。これはどの動物においてもほぼ同じである。
title: タンパク質
text: タンパク質は炭素、酸素、窒素、水素(重量比順)を必ず含む。どのようなアミノ酸から構成されているかによって、組成比は多少異なる。しかしながら、生体材料においては窒素の重量比が16%前後の値をとることが多いため、窒素量Nの6.3倍を粗蛋白量と定義する。
title: オリゴ糖
text: 例えばアミロースをアミラーゼで分解すると二糖類のマルトースと三糖類のマルトトリオースなどの混合物が得られる。得られる糖はアミラーゼの種類により異なる。
title: 糖
text: 糖は植物の組織やはちみつ、果物に多く含まれ、特にグルコースは生物のエネルギー源として重要である。DNAとRNAにもデオキシリボースとリボースという糖が含まれている。リボース隕石からも見つかっている。
title: リン脂質
text: 一般的なリン脂質は、 グリセリンやスフィンゴシンを中心骨格として脂肪酸とリン酸が結合し、さらにリン酸にアルコールがエステル結合した構造をもつ。アルコールには通常何らかの形で窒素が含まれる。脂肪酸やアルコールには様々な分子種があるため、組み合わせによってきわめて多くの種類が存在する。
title: 炭水化物
text: 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。
title: 包接水和物
text: ハイドレートは構造 I、構造 II、構造Hの3種の構造をとることがわかっている。構造 I をとる物質はメタン・二酸化炭素などであり、構造 II をとる物質は窒素などである。構造 H は特殊な条件下で生成される。
title: グルコース
text: グルコース(英: glucose)は、分子式 C6H12O6を持つ単純な糖である。ブドウ糖(ブドウとう、(葡萄糖)とも呼ばれる。グルコースは血糖として動物の血液中を循環している。糖は植物などに含まれる葉緑体において、太陽光からのエネルギーを使って水と二酸化炭素から光合成によって作られる。グルコースは細胞呼吸(英語版)のための最も重要なエネルギー源である。植物ではデンプン、動物ではグリコーゲンのようなポリマーとして貯蔵される。
title: 栄養
text: 人間などの生物にとって三大栄養素とは炭水化物、たんぱく質、脂質である(炭水化物は糖質とも呼ぶ)。三大栄養素のうち、炭水化物を除いたタンパク質と脂質は(2)の「身体をつくる」の役割も果たしている。
title: 細胞
text: 糖質では、単糖のリボースがヌクレオチドの成分として重要である。グルコースはエネルギー源となり、単純多糖化すると植物ではデンプン・動物ではグリコーゲンとなってエネルギー貯蔵能を持つ。セルロースは植物細胞の構造を支え、多糖のグリコサミノグリカンは動物細胞の細胞外マトリックスに多く含まれる。
title: メタン菌
text: 淡水堆積物は発酵性真正細菌の働きが活発であり、硫酸イオンに乏しい。そのため、有機物はほとんど二酸化炭素、ギ酸、酢酸にまで分解される。また有機酸を電子供与体として水素も発生するので、メタン生成菌の生育の場としては理想的である。特に、淡水中では酢酸の量が多く、淡水で発生するメタン生成の60%は酢酸、40%は水素、二酸化炭素経由である。
title: トリアシルグリセロール
text: 中性脂肪は動物の体内脂肪組織に蓄えられる脂肪や、食品中の油脂、植物油(種子)などを構成する脂質の8から9割を占めるが、その中ではトリアシルグリセロールが圧倒的に多く、特に動物の脂肪組織では95%を超える。このことから、単に「トリアシルグリセロール」というときは油脂のことを指し、グリセロールと3分子の脂肪酸が結合したひとつの分子を示すときは「トリアシルグリセロール分子種」ともいう。
title: 脂質
text: アルコールと脂肪酸のみがエステル結合してできている脂質を単純脂質という。生物では、エネルギーの貯蔵や組織の保護などに利用される。
title: ハンガリー大平原
text: ラフィノースの構造は、フルクトース、ガラクトース、グルコース分子が1つずつグリコシド結合によって連なったものである。つまり、三糖に分類される糖である。甘味はスクロースの約20%、カロリーは約半分で、大腸まで届いてビフィズス菌を増殖させる。
title: 麹
text: 「アミラーゼ」とはデンプンを加水分解する酵素の総称である。デンプンはブドウ糖がα-1,4結合やα-1,6結合で多数重合した多糖類であるが、ヒトは多糖類に対して甘味を感じることが出来ない。また酵母は多糖類をアルコールに変換することが出来ないが、デンプンの加水分解によって生じるブドウ糖や麦芽糖をアルコールに変換することが出来る(麦芽糖は、2分子のブドウ糖がα-1,4結合した二糖類である)。
title: グリコシド結合
text: 2分子の糖がグリコシド結合すると二糖を形成する。例えば、ガラクトースとグルコースがβ-1,4-グリコシド結合してラクトースが形成する。さらに、より多くの単糖がグリコシド結合するとデンプンやグリコーゲン、セルロース、キチンのような多糖を形成する。単糖の環状構造単位は固いがグリコシド結合は多糖分子に柔軟性を与え、折りたたまれることができるようになる。
title: 二酸化炭素
text: 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。
title: 生物
text: 水、タンパク質、脂質、多糖、核酸は生物の主要な構成成分である。
title: 尿酸
text: 一方、ヒトをはじめとする哺乳類、両生類、軟骨魚類の場合には尿中の主要な窒素化合物は尿素、硬骨魚類の場合はアンモニアである。
title: 炭水化物代謝
text: 炭水化物は脂肪やタンパク質と比べて遙かに代謝が簡単であるため、いち早く有機体のエネルギーとして蓄えられる。動物では、摂取したすべての炭水化物はグルコースの形で細胞に届けられる。炭水化物は通常、グルコース分子がグリコシド結合でポリマーとなって支持構造(例えばキチンやセルロース)を作ったり、エネルギー貯蔵多糖(例えば、グリコーゲンやデンプン)として蓄えられたりする。しかし、水によって炭水化物は強力な親和力が作られ、炭水化物水溶液の巨大な分子量のため、炭水化物の多量の貯蔵は複雑で能率が悪い。いくつかの生物では、余分な炭水化物はアセチルCoAに代謝され、脂肪酸の合成経路に入る。脂肪酸やトリグリセリドおよび他の脂肪は長期的なエネルギー貯蔵に一般的に使われている。脂肪は炭水化物を疎水性にするより遙かにコンパクトな形でエネルギー貯蔵される。
title: 生体物質
text: 生体を構成する基本材料である生体高分子(核酸、タンパク質、多糖)や、これらの構成要素であるヌクレオチドやヌクレオシド、アミノ酸、各種の糖など、ならびに脂質やビタミン、ホルモンなどを指す。炭素と水素を中心に、窒素・酸素・リン・硫黄を構成元素とする物が多い。また、ヘモグロビンや葉緑素など、金属元素を含むものも存在する。
title: 食肉
text: 食肉の主な成分は水であり、他にタンパク質、脂質、無機質、ビタミンなどで構成される
title: タンパク質
text: 食物として摂取したタンパク質は消化の過程でアミノ酸にまで分解され吸収され、体内で再びタンパク質へ構成される。このタンパク質を作る基本物質であるアミノ酸は、炭素元素を中心に水溶液中でプラスに荷電するアミノ基とマイナスに荷電するカルボキシル基を持ち、残り2箇所に水素と側鎖と呼ばれる分子構造を持つ。タンパク質をつくるアミノ酸は20種類あるが、これらの差は側鎖の形状の違いで分けられる。
title: 村上幸史
text: 四糖(よんとう、tetrasaccharide)は、加水分解によって4分子の単糖が生成する炭水化物である。例えば、スタキオースは加水分解するとグルコースとフルクトースと2分子のガラクトースが生成する。四糖の一般分子式はC24H42O21である。
title: 乳
text: ミルクは、ラクトース(乳糖)、グルコース、ガラクトース、その他のオリゴ糖など複数の炭水化物を含む。グルコースとガラクトースの2つの単糖が合成したラクトースはミルクに甘みを与え、カロリーの約40%を占める。ウシ属のミルクには平均4.8%の無水ラクトースが含まれ、脱脂粉乳の固形分のうち50%に相当する。ラクトースの含有率はミルクの種類によって異なり、他の炭水化物は強く結合してラクトースの状態でミルクの中に存在する
title: 還元糖
text: 還元糖(かんげんとう、reducing sugar)とは、塩基性溶液中でアルデヒド基またはケトン基を形成する糖のことである。還元糖は適当な酸化剤によって酸化されてアルドン酸、アルダル酸を与える。還元糖には例えばグルコース、フルクトース、グリセルアルデヒドなどの全ての単糖、ラクトース、アラビノース、マルトースなどのマルトース型二糖・オリゴ糖が含まれる。ケトン基を含む糖はケトース、アルデヒド基を含む糖はアルドースとして知られる。スクロースおよびトレハロースは溶液中でアルデヒド基およびケトン基を生じないため還元糖ではない。
title: 二糖
text: 二糖を構成する単糖のどちらかがフリーなヘミアセタール構造を持つ還元糖と、アノメリック炭素がアセタールを形成しヘミアセタール構造を持たなくなった非還元糖の2つに分類できる。例えば、セロビオースとマルトースは還元糖で、スクロースとトレハロースは非還元糖である。
title: 硫黄循環
text: 微生物にとって欠かせない役割を持ち、様々な生化学的物質に硫黄が存在している。酵素、たんぱく質、ビタミン、ホルモンなどを作るには硫黄が重要な元素である。
title: グルコース
text: グルコースは以下のようなオリゴ糖や多糖の構成単位である。グルコースを構成単位とする多糖の総称をグルカンと称する。
title: 鹿児島都市圏
text: 天然の高分子としては、酵素によって触媒されるグルコースの重合によって、分枝した構造を持つ多糖、例えばグリコーゲン、アミロペクチン、デンプンなどが知られる。直鎖状のものはアミロースと呼ばれる。
title: 灰
text: 生物は、骨などを除けば、主に有機物から構成されている。ほとんどの有機物は、元素として炭素、水素、酸素、窒素(および硫黄、リン)から構成されている。これらの元素は高温でかつ十分に酸素を供給して焼却すると、完全燃焼して二酸化炭素や水蒸気などの気体となって散逸する。一方、体内に微量に含まれている無機質、特に金属元素(カリウム、カルシウム、マグネシウムなどの化合物類)は燃焼しても気体にはならず、固体として後に残る。これが灰である。
title: 脂質
text: 複合脂質は、部分構造としてリン酸エステルを持つリン脂質と、糖が結合した糖脂質に大別される。また、複合脂質の骨格となる分子は一般的にグリセリンあるいはスフィンゴシンのみであるため、これらを基準としてグリセロ脂質とスフィンゴ脂質に分類することもある。
title: 窒素
text: 窒素は窒素分子として地球の大気の約78.08パーセント(体積比)を占める。ほかに、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって、必須の元素である。
title: 栄養素
text: 従属栄養生物は一般には餌を摂食することで栄養素の需要を満たす。従属栄養の生物では、取り入れる有機化合物の種類が重視される。例えば、ヒトの栄養素は次のように分類される。(1)有機栄養素 :炭水化物・脂肪・蛋白質・ビタミン (2)無機栄養素:無機塩類、つまり生物学等の領域外や日常生活では「ミネラル」と呼ばれるもので、食塩・カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩などをメインに、元素として鉄や沃素も必要としている。 (1)の炭水化物・脂肪・蛋白質に関して言えば、分解できるかエネルギー源になるか、といった低次元の問題では済まず、その質が問題になり、例えば蛋白質ならば、それを構成しているアミノ酸の種類も重要になる。
title: 包接水和物
text: 水・ガス・低温・高圧の四つの条件がそろうと生成する。メタンや二酸化炭素、塩素などの気体分子を取り込んだものをガスハイドレートと呼び、特にメタンハイドレートはよく知られる。
title: グリコーゲン
text: グリコーゲンは肝臓と骨格筋で主に合成され、余剰のグルコースを一時的に貯蔵しておく意義がある。糖分の貯蔵手段としてはほかに、脂肪とアミノ酸という形によるものがある。 脂肪酸という形でしかエネルギーを取り出せない脂肪や、合成分解に窒素代謝の必要なアミノ酸と違い、グリコーゲンは直接ブドウ糖に分解できるという利点がある。 ただし、脂肪ほど多くのエネルギーを貯蔵する目的には向かず、食後などの一時的な血糖過剰に対応している。
title: 炭素
text: 炭素は多様な化合物を作ることができるため、これまで報告されているものは1,000万種をはるかに超える。二酸化炭素や一酸化炭素、炭酸、炭化物等を除き、炭素の化合物は有機化合物(有機物)と呼ばれ、生命活動で生産されるほか、有機化学によって人工的にも多くの物質が生み出されている。
title: 糖鎖
text: 糖鎖はタンパク質・DNAに続く第3のバイオポリマーと呼ばれるが、その重要な特性は構造の多様性にある。タンパク質・DNAの素材であるアミノ酸や核酸塩基は一列に並ぶことしかできないのに対し、糖は多数のヒドロキシ基が全て結合に活用しうるため、枝分かれして複雑な構造を作り出すことができる。またグリコシド結合のα・βの異性体も考え合わせれば、考えられる糖鎖の数はさらに増える。糖の種類自体もペントース、ヘキソース、アミノ糖、ウロン酸類、デオキシ糖などバリエーションが多いため、糖鎖の種類は実に膨大なものになる。糖鎖が情報を担う分子であるのは、こうした条件によっているといえる。
title: 重水
text: 重水(じゅうすい、heavy water)とは、質量数の大きい同位体の水分子を多く含み、通常の水より比重の大きい水のことである。重水に対して通常の水(H2O)を軽水と呼ぶ。重水素と軽水素は電子状態が同じであるため、重水と軽水の化学的性質は似通っている。しかし質量が異なるので、物理的性質は異なる。
title: エルンスト・ベーリング
text: アンモニア態窒素の生成は、生物の死骸や糞尿などを由来とした有機窒素(タンパク質、アミノ酸)あるいは尿酸、尿素が分解したときにアンモニアとなることによる(これをアンモニア化成という)。アンモニア態窒素は、硝化細菌により酸化され亜硝酸態窒素に、さらに酸化されて硝酸態窒素となる。また、これらが脱窒細菌により窒素ガスや一酸化二窒素へ還元される脱窒の過程により、自然環境では一連の窒素の循環が成立している。
title: リン脂質
text: グリセリンのC1、C2位に脂肪酸が、C3位にリン酸がそれぞれエステル結合した分子をホスファチジン酸、ホスファチジン酸からC2位の脂肪酸が外れた分子をリゾホスファチジン酸という。C1には飽和脂肪酸が、C2位には不飽和脂肪酸が結合している場合が多い。古細菌の細胞膜では、脂肪酸がエステル結合でなくエーテル結合をしたエーテル型脂質も存在している。アルコールの種類としてはコリン・エタノールアミン・イノシトール・セリン・グリセリンなどを取りうる。
title: ヘキソース
text: ヘキソース(Hexose)または六炭糖(ろくたんとう)は、6個の炭素原子を持つ単糖である。ヘキソースには、1位にアルデヒド基をもつアルドヘキソースと、2位にケトン基を持つケトヘキソースがある。
title: 二糖
text: スクラロースは、スクロース(ショ糖)のヒドロキシル基を3つ、塩素で置換したものだが、糖の構成がスクロースではグルコースだったものが、スクラロースではガラクトースになっている。これは求核置換反応(SN2反応)により、立体反転が起きているためである。
title: 有酸素運動
text: これらに対して有酸素系では酸素を消費し、長時間に渡り持続できる。グリコーゲン、グルコース、乳酸あるいは脂肪からアセチルCoAが生成され、ミトコンドリア内でアセチルCoAが酸素を消費する反応を含んだ化学反応を経てグルコース1分子あたり38分子のATPが生成されてエネルギーが発生する(化学反応の詳細はクエン酸回路、電子伝達系、脂肪酸のβ酸化、呼吸を参照のこと)。
title: フェラーリ・テスタロッサ
text: 単体(たんたい、simple substance)とは、単一の元素からできている純物質のことである。 水素 (H2)、酸素 (O2) などの等核二原子分子や、ナトリウム (Na)、金 (Au) などの純金属が含まれる。 これに対して、水 (H2O) など2種類以上の元素からできている純物質は化合物という。
title: スクロース
text: スクロースは、単糖であるグルコース(ブドウ糖)とフルクトース(果糖)がα-1,2-グリコシド結合した糖であり、二糖類の1種である。無色結晶、甘味を有する、水に溶けるという二糖類共通の性質を持つ。加水分解するとグルコースとフルクトースを生じる。
title: 土壌有機物
text: 粗大有機物は土壌動物や微生物に接触され、細片化させられて土壌有機物になる。細菌や糸状菌は菌体外酵素を分泌して土壌有機物を加水分解する。加水分解の標的は細胞壁の多糖類であり、これは植物残渣や微生物死骸を構成している。多糖類のセルロース、ペクチン、キシランは分解されて単糖、それぞれグルコース、ガラクツロン酸、キシロースになる。これら単糖に加え、分解産物にはウロン酸も含まれる。
title: アルカン
text: 一方古細菌の中にはメタン菌と呼ばれるものが存在し、二酸化炭素など酸化された状態にある有機化合物を代謝してメタンを作り出す。水素の酸化によってエネルギーを得ている。
title: 単糖
text: 特にグルコース(ブドウ糖)は生体にとって重要なエネルギー源である。
title: 代謝
text: 電子供与体および電子受容体はともに有機物であり、電子供与体となる還元物質には通常、糖が使用される。しかしながら微生物はある種の有機酸(酢酸、乳酸など)、アミノ酸、ヌクレオチドなどを基質に発酵する能力を有する。
title: ガラクトース
text: ガラクトース(galactose)はアルドヘキソースに分類される単糖の一種である。乳製品や甜菜、ガム、および粘液で見出される他、ヒトの体内でも合成され各組織で糖脂質や糖タンパク質の一部を形成する。 エネルギーとなる食物である。
title: マリチ・マン・シンハ・シュレシュタ
text: 窒素固定の能力を持つ。また、アンモニア及び硝酸を利用できる。土壌中・水中に広く分布し、中性付近で窒素固定を行うため、酸性の所では生育が悪い。グルコース、フルクトース、スクロース、エタノール、酢酸およびフマル酸などを利用する。
title: 糖
text: 単糖やオリゴ糖は水に溶けやすいが、多糖は水に溶けにくい。
title: グルコース
text: 単糖の一種であり、ヘキソース(六炭糖)およびアルドースに分類される、アルドヘキソースである。光学活性物質であり、天然に大量に存在するのはD体である。
title: うるおい宣言!
text: 多糖(たとう、英語: polysaccharide, ポリサッカロイド、ポリサッカライド)は、グリコシド結合によって単糖分子が多数重合した物質の総称である。多糖(デンプンなど)は、構成単位となる単糖(グルコースなど)とは異なる性質を示すようになる。広義としては、単糖に対し、複数個(2分子以上)の単糖が結合した糖も含むこともある。
title: 窒素固定菌
text: 窒素は大気組成の主たる構成要素であるが、不活性な気体である。しかしながらタンパク質のアミノ基に含まれるなど生物体の構成要素として非常に重要である。植物は無機態のアンモニアおよび硝酸同化、有機物態窒素の利用が可能であるが、気体の窒素を利用できるのは唯一窒素固定菌のみである(窒素固定)。また、有機体窒素のアンモニア化、アンモニアを硝酸まで酸化する硝化過程、硝酸塩を気体の窒素まで還元する硝酸還元(脱窒)過程など、窒素の循環に多様な代謝系を持って循環に寄与している。
title: ペルオキシソーム
text: ペルオキシソームの関わる代謝経路には、超長鎖脂肪酸のベータ酸化、コレステロールや胆汁酸の合成、アミノ酸やプリンの代謝などが知られ、これらは内腔に含まれるオキシダーゼによって行われる。オキシダーゼの働きによって活性酸素の一種である過酸化水素が発生するが、これは同様に内腔に含まれるカタラーゼによって分解される。
title: 単糖
text: 単糖は単一のポリヒドロキシアルデヒドまたはポリヒドロキシケトンといわれる。話を簡単にするためにここで扱う単糖は炭素、水素、酸素しか含まないものとするが、単糖の中には窒素、リン、硫黄を含むものもある。単糖の持つ官能基はヒドロキシ基と、アルデヒドまたはケトン基の2種類である。直鎖構造と環状構造それぞれについて以下に説明する。
title: 生態学
text: 生物圏は、炭素・窒素・酸素といった、多くの生物にとって必要な元素を非常に多量に含む。リン・硫黄・カルシウムなどのその他の元素も、生物には不可欠である。生態系・生物圏レベルでは、これらの要素は無機・有機の状態間で変化しながら、常に循環している。
title: アルデヒド
text: 単糖類はホルミル基とケトン基を持つものに大別されるが、前者のアルデヒドの性質を持つ糖をアルドース、後者のケトンの性質を持つ糖をケトースと呼ぶ。
title: 代謝
text: 多糖の合成については不明な部分が多いが、糖新生系あるいはカルビン - ベンソン回路にてデンプンが合成される。またもっとも現存量の多い有機物であるセルロースはドリコールというアルコールおよびタンパク質が多糖キャリアーとなって生合成が行われる。
title: リン
text: 多くの食品にはリンが含まれ、その存在形態には無機リンと有機リンがある。無機リンの例としてはリン酸があり、牛乳に比較的多く含まれる。加工食品によっては無機リンがpH調整剤として添加されることもある。有機リンはタンパク質や糖、脂質とリン酸とが結合している。肉ではその多くが有機リンであり、たとえば、キナーゼによりリン酸化されたタンパク質であったり、ホスファチジルコリンなどのリン脂質として存在している。一方、穀類や豆類などではリンは糖と結合していることが多く、例としてはフィチン酸を挙げることができる。
title: 栄養素 (植物)
text: 窒素、リン、カリウムの3つは肥料の三要素と呼ばれる。
title: グルコース
text: グルコースは6個の炭素原子を含み、単糖の下位区分であるヘキソースに分類される。D-グルコースは16種類のアルドヘキソース立体異性体の一つである。D型異性体であるD-グルコースは、デキストロース(dextrose)とも呼ばれ、天然に広く存在するが、L-型異性体であるL-グルコースはそうではない。グルコースは乳糖やショ糖、麦芽糖、セルロース、グリコーゲンなどといった炭水化物の加水分解によって得ることができる。グルコースは通常コーンスターチから商業的に製造されている。
title: ピリ
text: 栄養面ではマンガン、カルシウム、リン、カリウムを多く含み、脂肪とタンパク質が豊富な一方で炭水化物は少ない。脂肪のうち約半分はオレイン酸、約4割はパルミチン酸のグリセリドである。多価不飽和脂肪酸は比較的少ない。
title: ポリ乳酸
text: ポリ乳酸は植物起源の素材から合成できるバイオプラスチックの一つである。ブドウ糖(グルコース)・砂糖(スクロース)などに乳酸菌を作用させると、その発酵作用により乳酸が得られる。原料となる糖類はジャガイモやトウモロコシなどから得られるデンプンに酵素(アミラーゼなど)を作用させる、あるいはサトウキビなどから抽出することにより大量に得られる。
title: デキストリン
text: デキストリン (dextrin) は、デンプンまたはグリコーゲンの加水分解で得られる低分子量の炭水化物の総称である。α-グルコースがα-(1→4) または α-(1→6)グリコシド結合によって重合した分子構造である。多糖類に分類され、デンプンとマルトースの中間にあたる。
title: グリセミック指数
text: 精製された砂糖であるグラニュー糖のGI値は60前後であり、グルコースより低い。グラニュー糖の主成分の蔗糖(スクロース)はグルコースとフルクトース(果糖)からなる二糖類である。グルコースは血糖値を急激に上昇させるが、残り半分のフルクトースは吸収されても血糖値を上げにくい。糖新生を除き、フルクトースは少量しかグルコースに変換されない。果物は一般的に糖分が多いが、その糖分の多くはフルクトースであるので、グルコース単体に比べて果物のGI値は低くなる傾向にある。
title: 高度好塩菌
text: 高度好塩菌はカザミノ酸、酵母エキス、ペプトンなど有機物を炭素源とする化学合成従属栄養(栄養的分類)を示す。また、最終電子受容体は酸素、即ち好気性を示す。一方、高度好塩性を示す光合成細菌やメタン菌は好気性を示さないため、高度好塩菌の範疇から外される。
title: ハナイグチ
text: 菌糸生長に適する炭素源と窒素源との比率(C/N比)は、種の中での菌株間でも相違があったが、おおむね40程度であるといい、炭素源としてはグルコース・マンノース・トレハロースあるいはマルトースを利用するが、セルロースやリグニン・イヌリン・でんぷん・グリコーゲンなどを資化する能力はないという。いっぽう、窒素源としては、アンモニア態窒素化合物や尿素、アミノ酸類(アラニン・セリン・グルタミン酸・アスパラギン酸・アスパラギン・アルギニンなどが好まれ、ペプトンやカザミノ酸も利用する。さらにチアミンを与えることで、菌糸の生長は大きく促進されるという。ただし、これらの生理的性質については、菌株間での違いも認められ、ハナイグチにはある程度の種内変異が含まれている可能性があると考えられている。
title: リン
text: 生体内では、遺伝情報の要であるDNAやRNAのポリリン酸エステル鎖として存在するほか、生体エネルギー代謝に欠かせないATP、細胞膜の主要な構成要素であるリン脂質など、重要な働きを担う化合物中に存在している。また、脊椎動物ではリン酸カルシウムが骨格の主要構成要素としての役割も持つ。このため、あらゆる生物にとっての必須元素であり、地球上におけるリンの存在量が、地球生態系のバイオマスの限界量を決定すると言われている。農業においてはリン酸が、カリウム・窒素などとともに肥料の主要成分である。
title: タンパク質生合成
text: アミノ酸は、分子量100強程度の低分子であり、重合することによってタンパク質を形成する。生物はアミノ酸自身を合成するための代謝経路を持ち、一連の生化学的プロセスにおいて、グルコースやアンモニアといった単純な化合物からアミノ酸を合成する。 但し、全ての生物が全てのアミノ酸を合成できるわけではなく、例えばヒトでは9種類程度の必須アミノ酸が知られている。
title: 必須元素
text: 栄養学におけるミネラルあるいは無機質は、必須元素から水素、炭素、窒素、酸素を除いたものをいう。
title: パトリック・コナー
text: 有機態窒素(ゆうきたいちっそ)とは、有機成分に含まれる窒素のこと。タンパク質やアミノ酸などが代表的。 肥料学の観点から、窒素成分を有機態窒素、アンモニア態窒素、硝酸態窒素と呼び分ける。 土の中では、微生物の働きにより有機態窒素からアンモニア態窒素に分解され、硝化菌がアンモニアを酸化することにより硝酸態窒素となるという過程を踏む。 好硝酸性植物は硝酸態窒素を好んで吸収し、好アンモニア性植物はアンモニアをより好んで吸収する。好硝酸性植物にアンモニア態窒素を過剰に施用すると、アンモニア過剰障害が発生する恐れがある。
title: 両親媒性分子
text: 両親媒性分子(りょうしんばいせいぶんし、amphiphilic molecule)は1つの分子内に水(水相)になじむ「親水基」と油(有機相)になじむ「親油基」(疎水基)の両方を持つ分子の総称。界面活性剤などのほか、リン脂質などの生体内分子や両親媒性高分子などがある。
title: 混和性
text: 例えば、 アルコールを例に説明すると、エタノールには2つの炭素原子があり水と混和するが、炭素原子を4つ持つ1-ブタノールは水と混和しない。8つの炭素原子を持つオクタノールはほとんど水に溶解せず、その非混和性を利用して分配平衡の基準として使用される。脂質の場合も非常に長い炭素鎖を持つので、水とはほぼ常に非混和である。その他の官能基を持つ化合物も同様である。直鎖状のカルボン酸では、酪酸(4つの炭素原子を持つ)までは水と混和するが、吉草酸(5つの炭素原子)では部分的にしか水に溶解せず、カプロン酸(6つの炭素原子)でほぼ非混和である。他の化合物でも同様の傾向であり、例えばアルデヒド、ケトン類が挙げられる。