生体物質
糖(または炭水化物、Carbohydrates)は生物の主要なエネルギー源の1つである。一方で、細胞間のシグナル伝達を担うとともに、生物の形態を保持する構造材ともなる(細胞壁や外骨格)。
糖の代謝(合成・分解)は、生命活動の根本に位置しており、地球上のすべての生命の基盤となる炭素を生体物質に組み込むための化学反応を担っている。糖の合成および分解を起点として他の様々な代謝活動が制御されている。光合成生物では、カルビン回路と呼ばれる代謝経路により大気中の二酸化炭素からブドウ糖(6つの炭素からなるヘキソースと呼ばれる糖類の一つ)を生成する。無機物質である二酸化炭素が生体物質であるブドウ糖に変換される過程は炭素固定と呼ばれる。自然界に存在する各元素は、炭素同様それぞれ固有の経路で生体物質に取り込まれる(窒素固定など)。生成したブドウ糖をより小さな有機分子であるピルビン酸などに分解して、ブドウ糖がもつ高い結合エネルギーを取り出す過程は解糖系と呼ばれ、逆にピルビン酸などの小さな有機分子からブドウ糖を改めて合成する過程は糖新生と呼ばれる。