多糖

---

简介

碳水化合物中最重要的类型之一是多糖，其中包括淀粉、纤维素、糖原和一些其他成分。多糖是植物细胞的关键结构成分。不同类型的单糖在形成不同的多糖中起着重要作用。每种多糖都具有巨大的意义，有助于维持能量来源。

定义：多糖

复杂碳水化合物通常被称为多糖，由单糖链组成。这些链通过糖苷键连接。多糖主要分为两种基本类型，即异多糖和同多糖。淀粉被认为是最重要和最常见的碳水化合物类型之一。淀粉存在于大多数食物中，因此根据不同的分子结构进行分类。某些特定的多糖可以具有直链，称为线性多糖。另一种类型是支链多糖。

多糖的结构

大多数多糖都具有一个适当且几乎相同的根本机制。糖苷键的形成过程与单糖的生成有关。在一个氧分子中，发现有两个碳环形成重要的糖苷键。

这种键是在从分子碳上移除特定羟基时产生的。此时，还会从单糖的另一个羟基中移除氢。整个过程称为脱水反应。分子的结构成分表明，由于链的性质差异，所有多糖的质量各不相同。

多糖的类型

细胞分子中存在的单体类型有助于将多糖分为两种类型。

图 2：单体单元的多糖类型及其结合

• 同多糖：这种类型的多糖含有相同类型的单糖。同多糖包括糖原、菊粉、纤维素和淀粉。糖原的主要成分是大分子链，主要存在于动物和真菌中。纤维素是植物细胞的主要成分。长的β-糖苷链是纤维素的重要组成部分。

  支链淀粉和直链淀粉的缩合是形成淀粉的主要要求，淀粉主要存在于种子、水果和植物中。一定数量的重要果糖呋喃糖分子是菊粉的重要组成部分。菊粉主要存在于朝鲜蓟和秋海棠的块茎中。

• 异多糖：这种类型的多糖包含不止一种类型的单糖。最重要的异多糖包括软骨素-4-硫酸酯、透明质酸、γ-球蛋白和肝素。N-乙酰葡糖胺和D-葡萄糖醛酸是构成透明质酸的重要成分，透明质酸存在于皮肤和组织中。

  另一种重要的多糖是软骨素-4-硫酸酯，它由N-乙酰-D-半乳糖胺-4-O-硫酸酯和D-葡萄糖醛酸组成。这种多糖存在于软骨中。三种最重要的成分是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纤维素、淀粉和糖原。这三种多糖在活细胞中都具有巨大的意义。这些多糖发挥的功能对生物体具有反应性和最大的影响。糖的成分很重要，因为其中包括D-甘露糖和D-半乳糖。多糖有助于为细胞提供适当的支持。

多糖的特性

多糖具有一些特性，这些特性在执行所有多糖相关任务中起着重要作用。

• 晶体的形成不受干燥的影响。

• 多糖中没有发现甜味。

• 受不同氢键影响的水不会渗透到分子中。

• 多糖由氧、碳和氢组成。

• 氢和氧的比例为 2:1。

• 所有多糖都是具有特定分子量的碳水化合物。

• 在细胞内，所有多糖在渗透上都是无活性的，并且本质上是紧凑的。

• 大多数多糖负责提取白色粉末。

• 所有多糖都被发现具有疏水性。

多糖的功能

每种类型多糖在动物和植物的结构组织中都发挥着独特的功能。

• 多糖充当所有生物体中有效的能量储存物质。

• 多个氢键的存在导致水失去侵入分子的能力。

• 浓度梯度发生变化，这影响着细胞内水的吸收和所有营养物质的吸收。

• 一些多糖与蛋白质和脂类共价结合。糖蛋白和糖脂的形成也与多糖的功能有关。这两种成分都可用于在细胞内传递信号。

• 在真菌和昆虫的细胞周围形成细胞外基质。形成这种细胞壁是为了支撑真菌和昆虫的身体。

结论

几乎所有单糖成分在形成和区分所有可用的多糖中都起着重要作用。存在两种类型多糖，其中包含多种类型多糖。多糖的重要结构基础是作为能量储存。葡萄糖单元的重复很重要，因为β-键与之紧密相关。所有类型的碳水化合物都与多糖的重要特征相关联。

（常见问题解答）

Q1. 单糖和多糖之间最重要的相似之处是什么？

A1. 单糖和多糖都具有由分子组成的长链。单糖是包含分子链的基本糖，而多糖是碳水化合物，其中存在不同的分子。

Q2. 哪种多糖对人类来说是不可消化的？

A2. 在所有类型的多糖中，纤维素是最常见的一种。在人类中，缺乏合适的酶是无法消化纤维素的原因。

Q3. 为什么将多糖视为储存的燃料？

A3. 几乎所有多糖都是极好的能量储存物质。植物可以很容易地依靠多糖，因为它们可以用作提供能量的燃料。