でんぷんの消化とは? てんぷんの消化酵素とは?

食物の中にふくまれる、でんぷんや脂肪、たんぱく質は非常に大きな分子であったり、また分子どうしがたくさん集まって大きい粒子をつくったりする性質が強くてそのままでは、すぐに腸の壁から吸収されません。

そこで、食物が口から胃をとおっていく間にいろいろな消化酵素のはたらきでより小さい、より吸収されやすい形に変化されます。


でんぷんの消化

でんぷんはぶどう糖が、ちょうどくさりをつくるようにたくさんむすびついてできあがった、たいへん細長い大きい分子からできています。

でんぷんが体の中に栄養分として吸収されるためにはぶどう糖にまで分解されなければならないのです。

てんぷんの消化酵素

でんぷんを消化するはたらきをもつ酵素に、アミラーゼとマルターゼがあります。
アミラーゼは、さらにそのはたらきの違いによってαアミラーゼと、βアミラーゼの2つに分けられます。

これらは、でんぷんを麦芽糖にまで分解するはたらきをします。
このうちαアミラーゼは、おもにだ液中にふくまれています。

また、すい臓からでるすい液の中にはαアミラーゼとβアミラーゼがふくまれていて十二指腸ででんぷんにはたらきます。

マルターゼは、アミラーゼが分解した麦芽糖をさらにぶどう糖にまで分解し、腸の壁から吸収されやすいようにする酵素です。
マルターゼは、腸の壁から分泌される腸液中にふくまれています。

アミラーゼのはたらき

でんぷんが消化される第一段階では、このでんぷんをつくっている300個あるいはそれ以上たくさんの、ぶどう糖とぶどう糖の間のむすびめが切られて、小さくなっていきます。

このはたらきをするのがアミラーゼですがこの切り方には2種類の方法があります。

1つは細長いくさりをでたらめに、ばらばらに怖していくやり方でもう1つは、くさりのはしから、きちんと一定の間隔をおいて切っていくやり方です。

第一の方法で切られた場合、最初にできるものはなおぶどう糖がたくさんつながった形をしています。

これをデキストリンといいますが、このデキストリンはそのままでは、まだ吸収されません。

第二の方法では、でんぷんは2個のぶどう糖が結合したものとして順々に切りはなされながら、どんどん小さいものになっていきます。
この場合できるものは、ぶどう糖2個が結合した糖、すなわち麦芽糖です。



第一の方法で、でんぷんを壊していくはたらきをもったアミラーゼをαアミラーゼ。

第二の方法で、でんぷんを壊していくアミラーゼをβアミラーゼといいます。

αおよびβアミラーゼはもちろん、デキストリンにもはたらいて麦芽糖をつくるはたらきをします。

私たちが、でんぷんをたくさんふくんでいる食物をよくかんでいるとしだいに甘さがましてくることに気がつくでしょう。

これは、だ液の中のアミラーゼによってでんぷんから、おもにデキストリンができさらに、しだいに麦芽糖ができるからです。

だ液にふくまれているアミラドセ(おもにα アミラーゼで、プチアリンとよばれることもある)によって充分に分解をうけなかったでんぷんやデキストリンは
胃の中では、ほとんど酵素のはたらきをうけません。

それは、胃液の酸性が強いのでだ液のアミラーゼの活動がとめられてしまうからです。

しかし、胃に入ったものがしだいに十二指腸に入っていくにつれてふたたびアミラーゼのはたらきをうけるようになります。

それは、すい臓から腸の中にだされている塩基性のすい液の中にいろいろな消化酵素がふくまれ、その中にアミラーゼもあるからです。

マルターゼのはたらき

アミラーゼによってでんぷんは腸の中で二分子のぶどう糖からなる麦芽糖にまで完全に分解されていきますが、これはまだ吸収できる形ではありません。

でんぷんが栄養分として、腸から吸収されるためにはぶどう糖の形にならなければならないのです。

小腸の壁からはマルターゼをふくんだ腸液が分泌されここで、麦芽糖はさらに分解をうけて、完全にぶどう糖にまで壊されやがて小腸の壁から血液中に吸収されていくのです。




砂糖・グリコーゲン・セルロースの特徴とは? わかりやすく解説!

砂糖

サッカロース・しょ糖・かんしょ糖など、たくさんの呼び名があります。
やはり二糖類で、αぶどう糖とβ果糖から水一分子がとれて結合したものです。


砂糖にはフェーリング液を還元する性質がありませんが酸、またはサッカラーゼ(インベルターゼ)という酵素によって加水分解をうけると、還元性をしめすようになります。

また、砂糖を加水分解してえられるぶどう糖と果糖の混合物はニコルプリズムを通ってきた偏光を砂糖の場合と逆の方向に回転させるので転化糖といられます。

転化糖は、果糖をふくんでいるため砂糖より甘みが強くなります。

蜂蜜は、蜂のだ液にふくまれた酵素により砂糖が分解されて、一部が転化糖になっているものです。

砂糖は、いろいろな植物にふくまれていますがとくにテンサイ(サトウダイコン)の根やサトウキビの茎にたくさんふくまれているので、これから精製されます。

グリコーゲン

グリコーゲンは、でんぷんと同じように多糖類の炭水化物で、ぶどう糖がたくさん結合してできたものです。
グリコーゲンは、動物によってつくられ、植物ではほとんどつくられません。

でんぷんは、植物がつくったエネルギーの貯蔵庫ですがグリコーゲンは動物がつくるエネルギーのたくわえでおもに肝臓や筋肉に多く存在しています。

そこで、グリコーゲンは、動物性でんぷんともよばれることがあります。

グリコーゲンは、そのつくりがアミロペクチンとよく似ています。
しかし、分子のえだ分かれがもっと多く、ヨウ素でんぷん反応ではアミロペクチンが赤みをおびた青から紫色になるのにたいしグリコーゲンでは赤みがかったかっ色になります。



また、でんぷんと同じように、フェーリング液を還元しません。
動物体にたくわえられているグリコーゲンはエネルギーが心要になるとぶどう糖にまで壊され、血液で運ばれて、体中の細胞に入ります。

そこで、二酸化炭素と水にまで分解されるときにできるエネルギーが、利用されるのです。

また、酸素の供給が充分でないときには乳酸にまでしか分解がすすみません。
激しい運動をしたあとで、手足が痛くなるのはこうしてできた乳酸が筋肉中にたくさんたまるためなのです。

筋肉にたまった乳酸は時間が経つにつれて、またグリコーゲンにかわります。
食品のなかでは、動物の肝臓や貝類のカキなどが多量のグリコーゲンをふくんでいます。
食物100グラム中にふくまれるグリコーゲンの量は、つぎのとおりです。

肝臓では6グラム、牛肉1グラム。
たまごの黄身0.1グラム、カキ5.7グラム(2月)、0.49グラム(8月)などです。

セルロース

セルロースは、植物の細胞をとりまく壁をつくっている主成分で多糖類の一つです。衣料として使うワタは、ほとんど純粋なセルロースです。

セルロースは、水やうすい酸、うすい塩基には溶けませんが強い酸にあうと加水分解をうけ、ぶどう糖ができます。

セルロースは、私たもの体の中では消化できないので食品としては役立ちませんが牛や馬などの飼料として重要です。
この場合は、家畜の腸の中にいる微生物が食べた草のセルロースを分解して、ぶどう糖にかえるのです。

セルロースは、家畜の食物の他にパルプやレーヨンなどの原料として大切なものです。



ぶどう糖・乳糖・麦芽糖とは? わかりやすく解説!

ぶどう糖

ぶどう糖は、単糖類のなかの六炭糖の一つで、グルコースともよばれています。

ぶどう糖には二コルプリズム(方解石でつくったプリズム)を通ってきた偏光を違った方向に曲げる二種類のぶどう糖のあることが知られています。

そのいっぽうをαぶどう糖、もうひとつのほうをβぶどう糖とよんで、区別することもあります。


ぶどう糖は、そのままの形でブドウやそのほかのいろいろな果実にふくまれています。
また、ほ乳動物の血液中には、0.1パーセントぐらいふくまれています。

ぶどう糖はこのような形のほかに、ぶどう糖どうしまたはぶどう糖と他の炭水化物が結合した形でも天然にたくさん存在しています。

たとえばでんぷんやグリコーゲンのような多糖類、つぎに説明する麦芽糖・乳糖・砂糖などの二糖類などです。

ぶどう糖をつくるには、でんぷんをうすい硫酸とともに熱し加水分解(水と反応して分解すること)します。

食品として売っているものは、このようにしてつくったものです。

充分に精製されていないものは黄かっ色をしています。
これには60パーセントぐらいのぶどう糖がふくまれています。

充分に精製されたものは、白色の結晶となります。
ぶどう糖は還元性をもち、フェーリング反応で酸化第一銅の沈殿を生じます。

ぶどう糖は栄養物として大切なものです。
たとえばふつうの状態で栄養物がとれないときや体が非常に弱っているとき、中毒したときなどはよくぶどう糖を注射することがあります。

また、ぶどう糖の甘みは砂糖ほど強くはありませんが砂糖とともに、お菓子をつくるときによく利用されます。



麦芽糖

麦芽糖は、マルトースともいわれ二糖類のなかまで、ぶどう糖二分子から、水一分子がとれて結合したものです。

麦芽糖も、ぶどう糖のように、α麦芽糖とβ麦芽糖がありどちらもフェーリング液を還元する性質があります。

麦芽糖は、でんぷんやグリコーゲンにアミラーゼという酵素をはたらかせるとできる物質です。
天然に存在している例としては、発芽している種子がありますが麦芽糖は少量しかふくまれていません。

麦芽糖は、うすい酸やマルターゼという酵素によって加水分解され二分子のぶどう糖になります。

乳糖

乳糖も二糖類の一種で、ラークトースともいいます。
単糖類のひとつであるβガラクトース一分子とぶどう糖一分子から水一分子がとれて結合しておりやはり、α・βの二種類の乳糖があります。

ぶどう糖が、αぶどう糖のときはα乳糖、βぶどう糖のときはβ乳糖ができます。

乳糖もまた、還元性をもっています。乳糖の甘みはほかの糖にくらべて弱く水にわりあい溶けにくい性質をもっています。

天然には乳の中に存在し、牛乳に4~6パーセント、人乳には5~8パーセントふくまれています。
また、チーズをつくるときの副産物として、とりだされます。

二種類の乳糖のうちで、β乳糖は、α乳糖よりも水に溶けやすく甘みもやや強く、さらに赤ちゃんの腸における吸収・消化もよいので食品としてすぐれています。




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