糖の化学的性質と分類

糖（とう、英: sugar）は、多価アルコールの酸化生成物であり、分子内にホルミル基（−CHO）またはカルボニル基（>C=O）を一つ持つ有機化合物の総称です。生物学的に重要なエネルギー源であるグルコースや、核酸の構成成分であるリボースなどが含まれます。

化学的構造と分類

糖は、その官能基の種類によって大きく二つに分類されます。ホルミル基を持つものをアルドース、カルボニル基を持つものをケトースと呼びます。

また、構成する炭素数によっても分類されます。炭素数が3つのものを三炭糖（トリオース）、6つのものを六炭糖（ヘキソース）と呼び、これらは主に単糖の分類に用いられます。

グリコシド結合

単糖同士が連結する際、アセタール構造を形成する結合をグリコシド結合と呼びます。糖が環状構造をとる際、環平面に対して結合の向きが上向きか下向きかによって、それぞれβ-グリコシド結合、α-グリコシド結合と呼ばれます。この結合の向きの違いは、デンプン（アミロース）とセルロースのように、物理的・化学的性質が大きく異なる物質を生み出す要因となります。

生物学的意義

糖は生物にとって不可欠な物質です。グルコースは細胞の主要なエネルギー源として利用され、リボースやデオキシリボースはDNAやRNAの骨格を形成します。また、近年の研究では、原始的な隕石の中からリボースなどの糖が検出されており、生命の起源における糖の役割が注目されています[1]。

用語の定義

「糖」という言葉は、文脈によって指す範囲が異なります。栄養学では炭水化物から食物繊維を除いたものを「糖質」と呼ぶことが一般的ですが、化学的にはより厳密な定義が用いられます。また、英語の「sugar」は一般的に砂糖（スクロース）を指すことが多いため、学術的な文脈では注意が必要です。