多糖

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簡介

碳水化合物中最重要的型別之一是多糖，其中包括澱粉、纖維素、糖原和一些其他成分。多糖是植物細胞的關鍵結構成分。不同型別的單糖在形成不同的多糖中起著重要作用。每種多糖都具有巨大的意義，有助於維持能量來源。

定義：多糖

複雜碳水化合物通常被稱為多糖，由單糖鏈組成。這些鏈透過糖苷鍵連線。多糖主要分為兩種基本型別，即異多糖和同多糖。澱粉被認為是最重要和最常見的碳水化合物型別之一。澱粉存在於大多數食物中，因此根據不同的分子結構進行分類。某些特定的多糖可以具有直鏈，稱為線性多糖。另一種型別是支鏈多糖。

多糖的結構

大多數多糖都具有一個適當且幾乎相同的根本機制。糖苷鍵的形成過程與單糖的生成有關。在一個氧分子中，發現有兩個碳環形成重要的糖苷鍵。

這種鍵是在從分子碳上移除特定羥基時產生的。此時，還會從單糖的另一個羥基中移除氫。整個過程稱為脫水反應。分子的結構成分表明，由於鏈的性質差異，所有多糖的質量各不相同。

多糖的型別

細胞分子中存在的單體型別有助於將多糖分為兩種型別。

圖 2：單體單元的多糖型別及其結合

• 同多糖：這種型別的多糖含有相同型別的單糖。同多糖包括糖原、菊粉、纖維素和澱粉。糖原的主要成分是大分子鏈，主要存在於動物和真菌中。纖維素是植物細胞的主要成分。長的β-糖苷鏈是纖維素的重要組成部分。

  支鏈澱粉和直鏈澱粉的縮合是形成澱粉的主要要求，澱粉主要存在於種子、水果和植物中。一定數量的重要果糖呋喃糖分子是菊粉的重要組成部分。菊粉主要存在於朝鮮薊和秋海棠的塊莖中。

• 異多糖：這種型別的多糖包含不止一種型別的單糖。最重要的異多糖包括軟骨素-4-硫酸酯、透明質酸、γ-球蛋白和肝素。N-乙醯葡糖胺和D-葡萄糖醛酸是構成透明質酸的重要成分，透明質酸存在於皮膚和組織中。

  另一種重要的多糖是軟骨素-4-硫酸酯，它由N-乙醯-D-半乳糖胺-4-O-硫酸酯和D-葡萄糖醛酸組成。這種多糖存在於軟骨中。三種最重要的成分是L-艾杜糖醛酸、D-葡萄糖醛酸和N-硫酸-D-葡糖胺。

多糖的例子

最著名和最重要的多糖包括纖維素、澱粉和糖原。這三種多糖在活細胞中都具有巨大的意義。這些多糖發揮的功能對生物體具有反應性和最大的影響。糖的成分很重要，因為其中包括D-甘露糖和D-半乳糖。多糖有助於為細胞提供適當的支援。

多糖的特性

多糖具有一些特性，這些特性在執行所有多糖相關任務中起著重要作用。

• 晶體的形成不受乾燥的影響。

• 多糖中沒有發現甜味。

• 受不同氫鍵影響的水不會滲透到分子中。

• 多糖由氧、碳和氫組成。

• 氫和氧的比例為 2:1。

• 所有多糖都是具有特定分子量的碳水化合物。

• 在細胞內，所有多糖在滲透上都是無活性的，並且本質上是緊湊的。

• 大多數多糖負責提取白色粉末。

• 所有多糖都被發現具有疏水性。

多糖的功能

每種型別多糖在動物和植物的結構組織中都發揮著獨特的功能。

• 多糖充當所有生物體中有效的能量儲存物質。

• 多個氫鍵的存在導致水失去侵入分子的能力。

• 濃度梯度發生變化，這影響著細胞內水的吸收和所有營養物質的吸收。

• 一些多糖與蛋白質和脂類共價結合。糖蛋白和糖脂的形成也與多糖的功能有關。這兩種成分都可用於在細胞內傳遞訊號。

• 在真菌和昆蟲的細胞周圍形成細胞外基質。形成這種細胞壁是為了支撐真菌和昆蟲的身體。

結論

幾乎所有單糖成分在形成和區分所有可用的多糖中都起著重要作用。存在兩種型別多糖，其中包含多種型別多糖。多糖的重要結構基礎是作為能量儲存。葡萄糖單元的重複很重要，因為β-鍵與之緊密相關。所有型別的碳水化合物都與多糖的重要特徵相關聯。

（常見問題解答）

Q1. 單糖和多糖之間最重要的相似之處是什麼？

A1. 單糖和多糖都具有由分子組成的長鏈。單糖是包含分子鏈的基本糖，而多糖是碳水化合物，其中存在不同的分子。

Q2. 哪種多糖對人類來說是不可消化的？

A2. 在所有型別的多糖中，纖維素是最常見的一種。在人類中，缺乏合適的酶是無法消化纖維素的原因。

Q3. 為什麼將多糖視為儲存的燃料？

A3. 幾乎所有多糖都是極好的能量儲存物質。植物可以很容易地依靠多糖，因為它們可以用作提供能量的燃料。