大分子

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簡介

為了維持生命，我們必須吃食物。食物中存在的營養物質為我們提供工作、跑步和玩耍的能量。此外，這些營養物質還可以保護我們免受疾病侵害，治癒我們的傷口，並保持健康。食物中存在的許多營養物質是大分子，對身體的構建至關重要。例如，蛋白質有助於我們體內肌肉的構建。碳水化合物是主要能量來源，而核酸則攜帶遺傳資訊。所有生物都需要在其日常飲食中攝入大分子。但是，如果我們沒有均衡地攝入它們，就會導致多種威脅性疾病。在本教程中，我們將深入瞭解大分子。

定義：大分子

大分子是大型複雜分子，其直徑範圍為 100-10000 埃。它們由大量原子構成。大分子也稱為聚合物。聚合物源於希臘語 poly，意為許多單元。單體，即小的分子單元構成大分子。

大分子型別

以下是四種類型的大分子

• 碳水化合物：碳水化合物主要由碳、氫和氧分子構成，通常排列成環狀結構。它們進一步細分為單糖、雙糖和多糖。碳水化合物是提供能量的食物。富含碳水化合物的食物包括大米、小麥、土豆、巧克力、麵包等。

• 核酸：許多生物學家已經證實，最重要的核酸是脫氧核糖核酸 (DNA) 和核糖核酸 (RNA)。核苷酸是核酸的基本結構組成。長的核苷酸鏈構成 DNA 和 RNA。核苷酸由與磷酸基團和含氮鹼基相連的糖分子組成。在核苷酸結構中，含氮鹼基是重要的資訊承載部分。含氮鹼基在其 1 號碳位置與糖連線。含氮鹼基包含嘧啶或嘌呤鹼基。核苷酸包含兩種重要的戊糖分子，即核糖和脫氧核糖。每個核苷酸的磷酸基團在其 5 號碳位置與糖連線。核酸攜帶遺傳資訊。DNA 合成成 RNA 和蛋白質。

• 蛋白質：氨基酸單體構成蛋白質。它們含有氨基和羧基。氨基包含碳、氫、氧、硫、磷和氮。蛋白質有助於肌肉的構建。富含蛋白質的食物包括肉類、牛奶、乳酪、豆類、魚類、雞蛋等。

• 脂類：脂類是烴分子。由於其非極性性質，它不溶於水。脂類是富含能量的分子，為身體提供能量。它還有助於維持體溫。富含脂類的食物包括油、黃油、乳酪、油炸食品等。脂類細分為簡單脂類和複雜脂類。複雜脂類進一步細分為甘油三酯、磷脂和甾醇。

大分子示例

以下是幾個大分子示例

• 合成纖維：人造絲、尼龍和氨綸由大分子構成。它們是按照特定的步驟製造的。為了製造氨綸纖維，第一步是涉及單體反應以製造預聚物。下一步稱為紡絲，其中預聚物透過一個單元進料。其主要目的是使它們固化，從而增加其厚度。尼龍和人造絲透過相同的工藝製造。

• 基因轉移：脫氧核糖核酸是大分子。充當遺傳物質程式碼的核酸 (A、T、C 和 G) 由稱為核苷酸的單體組成，這些核苷酸也攜帶遺傳物質。核苷酸由與磷酸基團和含氮鹼基相連的糖分子組成。核酸攜帶遺傳資訊。在減數分裂過程中，DNA 分裂。結果，單體的結構不可用，因為它已分裂。單體核苷酸負責攜帶遺傳資訊。

大分子重要性

以下是關於大分子重要性的描述

• 提供結構支撐

• 作為能量來源

• 有助於肌肉構建

• 儲存和攜帶遺傳資訊

• 加速生化反應

• 在我們的生活中發揮著至關重要的作用

工業應用

塑膠、纖維和彈性體廣泛用於工業中。

• 彈性體：彈性體是聚合物，具有彈性。在壓力下，它可以被壓碎，一旦壓力解除，它就可以恢復其獨特的形狀。它也被稱為通用聚合物。彈性體用於製造橡膠、汽車跑道、地板墊、汽車把手、髮帶、保護膜等。

• 纖維：尼龍、人造絲和氨綸是工業中廣泛使用的最重要的纖維。纖維分為兩種型別：天然纖維和人造纖維。天然纖維包括棉花、羊毛和絲綢。合成纖維是人造的，主要由大分子組成。這包括尼龍、人造絲、氨綸和聚酯，用於製造服裝。

• 塑膠：塑膠重量輕且耐用。它們用於製造電器、PVC、家用電器、汽車等。

結論

大分子是大型複雜分子，其直徑範圍為 100-10000 埃。它們由大量原子構成。大分子也稱為聚合物。碳水化合物、蛋白質、核酸和脂類是三種主要型別的大分子。它們在結構支撐、生理過程、肌肉構建、攜帶遺傳資訊等方面發揮著重要作用。塑膠、纖維和彈性體廣泛用於工業中。

常見問題

Q1. 你如何理解多糖？

答：它是碳水化合物的一種型別。多糖是由單糖或雙糖的重複單元形成的。這些單元透過糖苷鍵相互連線。澱粉、纖維素和糖原是多糖的例子。

Q2. 什麼是甘油三酯？

答：在脂類的三種形式中，甘油三酯是脂類的主要形式。通常在飲食中，大約 95% 的脂類以甘油三酯的形式存在。它們在室溫下可以是固體或液體。

Q3. 什麼是簡單脂類？

答：簡單脂類包含僅含有醇類基團的脂肪酸。它不溶於水，但可溶於氯仿等非極性有機溶劑。

Q4. 什麼是脫氧核糖核酸？

答：脫氧核糖核酸 (DNA) 攜帶遺傳資訊。從結構上講，它由兩條鏈組成，這兩條鏈像扭曲的梯子一樣相互纏繞，形成雙螺旋 DNA。

Q5. 什麼是甾醇？

答：甾醇是包含碳原子相互連線的環的複雜分子。碳、氫和氧連線到側鏈。膽固醇是最著名的甾醇之一。

Q6. 最大的大分子是什麼？

答：脫氧核糖核酸 (DNA) 是最大的大分子。一克 DNA 可以包含 455 艾位元組的資料。

Q7. 預聚物與單體有什麼區別？

答：預聚物是在生產工程織物期間製成的。它們是真正的聚合物的流體形式，可以在聚合或硬化之前對其進行控制。