大分子

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简介

为了维持生命，我们必须吃食物。食物中存在的营养物质为我们提供工作、跑步和玩耍的能量。此外，这些营养物质还可以保护我们免受疾病侵害，治愈我们的伤口，并保持健康。食物中存在的许多营养物质是大分子，对身体的构建至关重要。例如，蛋白质有助于我们体内肌肉的构建。碳水化合物是主要能量来源，而核酸则携带遗传信息。所有生物都需要在其日常饮食中摄入大分子。但是，如果我们没有均衡地摄入它们，就会导致多种威胁性疾病。在本教程中，我们将深入了解大分子。

定义：大分子

大分子是大型复杂分子，其直径范围为 100-10000 埃。它们由大量原子构成。大分子也称为聚合物。聚合物源于希腊语 poly，意为许多单元。单体，即小的分子单元构成大分子。

大分子类型

以下是四种类型的大分子

• 碳水化合物：碳水化合物主要由碳、氢和氧分子构成，通常排列成环状结构。它们进一步细分为单糖、双糖和多糖。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、小麦、土豆、巧克力、面包等。

• 核酸：许多生物学家已经证实，最重要的核酸是脱氧核糖核酸 (DNA) 和核糖核酸 (RNA)。核苷酸是核酸的基本结构组成。长的核苷酸链构成 DNA 和 RNA。核苷酸由与磷酸基团和含氮碱基相连的糖分子组成。在核苷酸结构中，含氮碱基是重要的信息承载部分。含氮碱基在其 1 号碳位置与糖连接。含氮碱基包含嘧啶或嘌呤碱基。核苷酸包含两种重要的戊糖分子，即核糖和脱氧核糖。每个核苷酸的磷酸基团在其 5 号碳位置与糖连接。核酸携带遗传信息。DNA 合成成 RNA 和蛋白质。

• 蛋白质：氨基酸单体构成蛋白质。它们含有氨基和羧基。氨基包含碳、氢、氧、硫、磷和氮。蛋白质有助于肌肉的构建。富含蛋白质的食物包括肉类、牛奶、奶酪、豆类、鱼类、鸡蛋等。

• 脂类：脂类是烃分子。由于其非极性性质，它不溶于水。脂类是富含能量的分子，为身体提供能量。它还有助于维持体温。富含脂类的食物包括油、黄油、奶酪、油炸食品等。脂类细分为简单脂类和复杂脂类。复杂脂类进一步细分为甘油三酯、磷脂和甾醇。

大分子示例

以下是几个大分子示例

• 合成纤维：人造丝、尼龙和氨纶由大分子构成。它们是按照特定的步骤制造的。为了制造氨纶纤维，第一步是涉及单体反应以制造预聚物。下一步称为纺丝，其中预聚物通过一个单元进料。其主要目的是使它们固化，从而增加其厚度。尼龙和人造丝通过相同的工艺制造。

• 基因转移：脱氧核糖核酸是大分子。充当遗传物质代码的核酸 (A、T、C 和 G) 由称为核苷酸的单体组成，这些核苷酸也携带遗传物质。核苷酸由与磷酸基团和含氮碱基相连的糖分子组成。核酸携带遗传信息。在减数分裂过程中，DNA 分裂。结果，单体的结构不可用，因为它已分裂。单体核苷酸负责携带遗传信息。

大分子重要性

以下是关于大分子重要性的描述

• 提供结构支撑

• 作为能量来源

• 有助于肌肉构建

• 储存和携带遗传信息

• 加速生化反应

• 在我们的生活中发挥着至关重要的作用

工业应用

塑料、纤维和弹性体广泛用于工业中。

• 弹性体：弹性体是聚合物，具有弹性。在压力下，它可以被压碎，一旦压力解除，它就可以恢复其独特的形状。它也被称为通用聚合物。弹性体用于制造橡胶、汽车跑道、地板垫、汽车把手、发带、保护膜等。

• 纤维：尼龙、人造丝和氨纶是工业中广泛使用的最重要的纤维。纤维分为两种类型：天然纤维和人造纤维。天然纤维包括棉花、羊毛和丝绸。合成纤维是人造的，主要由大分子组成。这包括尼龙、人造丝、氨纶和聚酯，用于制造服装。

• 塑料：塑料重量轻且耐用。它们用于制造电器、PVC、家用电器、汽车等。

结论

大分子是大型复杂分子，其直径范围为 100-10000 埃。它们由大量原子构成。大分子也称为聚合物。碳水化合物、蛋白质、核酸和脂类是三种主要类型的大分子。它们在结构支撑、生理过程、肌肉构建、携带遗传信息等方面发挥着重要作用。塑料、纤维和弹性体广泛用于工业中。

常见问题

Q1. 你如何理解多糖？

答：它是碳水化合物的一种类型。多糖是由单糖或双糖的重复单元形成的。这些单元通过糖苷键相互连接。淀粉、纤维素和糖原是多糖的例子。

Q2. 什么是甘油三酯？

答：在脂类的三种形式中，甘油三酯是脂类的主要形式。通常在饮食中，大约 95% 的脂类以甘油三酯的形式存在。它们在室温下可以是固体或液体。

Q3. 什么是简单脂类？

答：简单脂类包含仅含有醇类基团的脂肪酸。它不溶于水，但可溶于氯仿等非极性有机溶剂。

Q4. 什么是脱氧核糖核酸？

答：脱氧核糖核酸 (DNA) 携带遗传信息。从结构上讲，它由两条链组成，这两条链像扭曲的梯子一样相互缠绕，形成双螺旋 DNA。

Q5. 什么是甾醇？

答：甾醇是包含碳原子相互连接的环的复杂分子。碳、氢和氧连接到侧链。胆固醇是最著名的甾醇之一。

Q6. 最大的大分子是什么？

答：脱氧核糖核酸 (DNA) 是最大的大分子。一克 DNA 可以包含 455 艾字节的数据。

Q7. 预聚物与单体有什么区别？

答：预聚物是在生产工程织物期间制成的。它们是真正的聚合物的流体形式，可以在聚合或硬化之前对其进行控制。