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糖リン酸（リン酸基が付加または置換された糖）は、生物系においてエネルギーの貯蔵や伝達によく用いられる。また、 DNAやRNAの骨格を形成する。糖リン酸の骨格構造は、修飾されたヌクレオチドの近傍で変化する。
例としては以下のようなものがあります。
糖リン酸骨格は多重電子構造を有しており、電子の非局在化がその理論的記述を複雑にしている。電子密度の一部は骨格全体に非局在化しており、その非局在化の程度は超共役効果により骨格の立体配座によって影響を受ける。超共役は、1位と3位の局在軌道のドナー・アクセプター相互作用によって生じる。
DNAとRNAのホスホジエステル骨格は、デオキシリボースまたはリボース糖のペアがそれぞれ3'位と5'位でリン酸によって連結された構造をしている。この骨格は負に帯電しており親水性であるため、水と強い相互作用を起こすことができる。[ 1 ]糖リン酸骨格は、 DNAやRNAを含む核酸の構造的枠組みを形成する。[ 2 ]
糖リン酸は、アルコール性ヒドロキシル基またはヘミアセタール性ヒドロキシル基のどちらが関与するかによって、エステル結合またはエーテル結合によってリン酸基が結合した炭水化物として定義されます。溶解度、酸加水分解速度、酸強度、および糖基供与体として作用する能力は、両方のタイプの糖リン酸の分析に必要な物理的および化学的特性の知識です。光合成炭素還元サイクルは糖リン酸と密接に関連しており、糖リン酸は代謝、酸化ペントースリン酸経路、糖新生、解糖の重要な中間体における主要な分子の1つです。糖リン酸は代謝調節とシグナル伝達に関与するだけでなく、他のリン酸化合物の合成にも関与しています。[ 3 ]
ペプチド核酸（PNA）は、天然核酸がN- (2-アミノエチル)-グリシン単位から形成される合成ペプチド骨格と糖リン酸骨格に置き換えられた核酸であり、 RNAまたはDNAオリゴヌクレオチドを模倣した非キラルで非荷電の部分を形成します。PNAは生細胞内では分解されませんが、化学的に安定で加水分解（酵素）による切断に耐性があります。[ 4 ]
糖リン酸は、エネルギーの貯蔵と伝達という役割を担っているため、代謝において重要な役割を果たしています。リボース 5-リン酸だけでなく、フルクトース 6-リン酸も、グルコースポリマーとその分解産物からニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADPH) とペントースを生成するペントースリン酸経路の中間体です。この経路は解糖系として知られており、同じ炭水化物がピルビン酸に分解されてエネルギーが供給されます。[ 5 ]これらの経路の反応は酵素によって触媒されます。一部の酵素は活性部位に金属中心を含んでおり、これは酵素の重要な部分であり、触媒反応にも重要です。リン酸基は、例えば 1,6-ビスホスファターゼや ADP-リボースピロホスファターゼのように、金属中心に配位することができます。
カルビン光合成炭素回路の中間体として知られるホスホグリセリン酸およびいくつかの糖リン酸は、単離した葉緑体による光依存性二酸化炭素固定を促進する。この能力は、既知の代謝経路によって容易に得られると考えられる他の特定の代謝産物（例えばグルコース1-リン酸）にも共通している。
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