葡萄糖蔗糖淀粉纤维素各有何作用

葡萄糖：医药上用作营养剂，兼有强心、利尿、解毒等作用。也可用于制抗坏血酸、葡萄糖醛酸、葡萄糖酸钙等的原料。食品工业中用于制糖将、糖果等。印染工业和制革工业中用作还原剂。

蔗糖：除食用外，用于制柠檬酸、焦糖、转化糖、透明肥皂等，也用做药物防腐剂、药片赋形剂等。

淀粉：除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等。也用于印花浆的调制、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。

纤维素：能于较浓的无机酸起水解作用而生成葡萄糖等，与较浓的苛性碱溶液其作用而成纤维素碱，与强氧化剂作用而成氧化纤维素。纤维素原料广泛用于制造人造纤维、无烟火药、纤维素塑料、纸张和葡萄糖等。

这个问题涉及到植物组织的化学成分和化学反应。

植物组织主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。其中，纤维素是一种由葡萄糖分子组成的线性多糖，在植物细胞壁中形成骨架结构。半纤维素是由不同类型的糖单元组成的复杂多糖，与纤维素一起填充在细胞壁中。木质素是一种复杂的苯基丙烷聚合物，主要通过C-C键连接到纤维素和半纤维素上，起到强化细胞壁和提供结构支撑的作用。

加碱液处理植物组织时，能够使木质素溶解出来的原因是碱液可以破坏木质素的C-C键，使其从纤维素和半纤维素上脱离下来。这个过程被称为木质素的碱解。

具体来说，碱液中的氢氧根离子可以与木质素分子中的苯环发生亲核进攻，导致C-C键的断裂。这个过程需要一定的时间和温度，并且木质素的溶解度与碱液的浓度、温度和处理时间等因素有关。

需要注意的是，加碱液处理植物组织时，也会对纤维素和半纤维素的分子结构产生一定的影响。例如，碱液可以促进纤维素分子的水解反应，使其更容易被酶或化学物质降解。因此，在实际应用中，需要根据具体的需求和条件选择合适的处理方法和条件。

葡萄糖是食用菌的碳源，食用菌主要营养源就是碳源和氮源。碳元素是生物的最大量元素。碳是构成一切有机物的骨架，是生物细胞的结构和能源物质。食用菌生长过程中，所需要的碳源都是有机物，这主要是木质素、纤维素和半纤维素，其次还有淀粉、糖、有机酸等。这些都是食用菌培养料中的主要成分。食有菌不能利用二氧化碳和碳酸盐类等无机碳。有机物中的淀粉、糖、醇和有机酸等小分子化合物较木质纤维素类易于食用菌的吸收。糖类是食用菌最易吸收利用的碳源，因此，常在各级菌种的培养基中加入一定量的葡萄糖或蔗糖。

采纳吧

纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖,是植物细胞壁的主要成分

半纤维素(hemicellulose)：是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体,这些糖是五碳糖和六碳糖,包括木糖、阿伯糖、甘露糖和半乳糖等它结合在纤维素微纤维的表面,并且相互连接,这些纤维构成了坚硬的细胞相互连接的网络

木质素（lignin）是 有氧代苯丙醇或其衍生物结构单元的芳香性高聚物形成纤维支架,具有强化木质纤维的作用

木质纤维素是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的有机絮状纤维物质，木材通过化学处理等属于木质纤维素。

木质纤维素与纤维素、木质素的区别如下：

一、特点不同

1、木质纤维素：无毒、无味、无污染、无放射性。

2、纤维素：纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂；在一定条件下，纤维素与水发生反应；纤维素与氧化剂发生化学反应，生成一系列与原来纤维素结构不同的物质。

3、木质素：可溶于强碱和亚硫酸盐溶液。

二、来源不同

1、木质纤维素：）是天然可再生木材经过化学处理、机械法加工得到的。

2、纤维素：来源于植物细胞壁。

3、木质素：木质素是纤维素工业的主要副产物。

三、用途不同

1、木质纤维素：广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域，对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合易性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。

2、纤维素：主要应用为膳食纤维。

3、木质素：可作为环氧树脂、橡胶及热塑性塑料等的添加剂；可作为高分子原料；可作为动物饲料添加剂。

-木质素

-纤维素

-木质纤维素

多糖是由很多个单糖分子缩合而成的高聚物。自然界中的植物、动物及微生物体内都含有多糖。同低聚糖一样，多糖是由单糖通过糖苷键连接起来的，从多糖的形状上看，可分为直链和支链两种，而且多糖链中由于糖苷键的类型不同可有不同的空间结构；如直链多糖的 α(1->4)-葡聚糖和 β(1->3)-葡聚糖具有空心螺旋构象，而 β(1->4)-葡聚糖和 α(1->3)-葡聚糖具有锯齿形带状构象。由一种单糖构成的多糖叫纯多糖，由二种以上单糖构成的多糖叫杂多糖

一、多糖的结构

1．直链多糖

直链淀粉是由 200—300 个 α(1->4)-葡萄糖以糖苷键相连形成的链状缩聚物；其基本结构单位是“麦芽糖基” 。

纤维素是由上千个（平均含有 3000 个）葡萄糖以 β(1->4)-糖苷键相连结形成的链状缩聚物；其基本结构单位是“纤维二糖基”。

2．支链多糖

直链多糖的结构特点一般用二糖结构作为重复单位就可表示出来，支链多糖则可以看成由许多直链多糖相互连接而呈分支状。支链淀粉是一种支链多糖，其相对分子量比直链淀粉的大。有的支链多糖分子量可高达 600 万，其中可有 50 个以上支链，而且每个支链是由 17—30 个数目不等的葡萄糖基构成的。在支链淀粉中，主链和支链都是由 α(1->4)-糖苷键连接起来的；在分支点上，是主链（直链）上的一个葡萄糖基 6 位上的羟基与支链上一个葡萄糖苷羟基形成糖苷键，因此构成分支。在分支点上的葡萄糖基的 1,4,6 三个羟基都参与了糖苷键的形成。

目前位置：首页—>糖类化合物—>N8 多糖

多糖

二、纯多糖和杂多糖

1 纯多糖

葡聚糖是最重要的纯多糖，常见的淀粉、纤维素、右旋糖酐等都是一些来源不同或糖苷键不同的葡聚糖。自然界中以游离态存在的单糖很少，一般都为多糖形式。在实验室或工业生产中是由各种纯多糖为原料制取相应的单糖的。其它一些纯多糖在自然界中也有相当的分布。]

2．杂多糖

杂多糖可以分成动物粘多糖、植物杂多糖及微生物杂多糖等。

1)动物粘多糖

在动物体内的粘多糖通常是以一定的方式与蛋白相连，而蛋白肽键上的氨基又可与另外的多糖结合，这就构成了在水介质中具有弹性的凝胶状网络；在粘多糖的单糖组分中常含有糖醛酸结构部分。

(1)透明质酸

透明质酸最初发现于眼球内的玻璃体，也存在于解膜中，在动物的结缔组织中也存在透明质酸。有些细菌中因含有透明质酸酶，因面能分解透明质酸而侵害机体。

透明质酸是一个直链的杂多糖，其两端连接在一系列的蛋白肽链上，透明质酸具有 β-葡萄糖醛酸 (1->3)β乙酰氨基葡萄糖(1->4)的结构单元。

(2)粘液素

在粘膜分泌的粘蛋白中，含有粘液素，这是一种粘度很大的粘多糖，其糖链较短而分支较多，存在于机体与外界接角的粘膜部分。粘液素在呼吸道中可捕获空气中的细菌，也可防止消化液中有害物质对胃壁的侵害，对溃疡性胃组织有保护作用。粘液素与透明质酸的结构差别是乙酰氨基葡萄糖是 6-硫酸酯，具有 β-葡萄糖醛酸 (1->3)β-乙酰氨基葡萄糖 6-硫酸酯 1->4 的重复结构单元。

(3)肝素

是一种含有硫酸酯的粘多糖，为动物体内的一种天然抗凝血物质。肝素最早在肝脏中被发现，也存在于肺、肌肉、血管壁、肠粘膜等组织中，但正常血液中几乎不存在肝素。肝素可用作血液体外循环时徨的抗凝血剂也用于防止脉管中血栓形成。

肝素属于不均一的多糖分子，相对分子质量平均 17，000。它的组分是氨基葡萄糖和二种糖醛酸，其中以艾杜糖醛酸为主，其次是葡萄糖醛酸。分子结构可用一个四糖重复单元表示，氨基葡萄糖苷是 α-型的，糖醛酸糖苷是 β-型。肝素的含硫量在 9—129% 之间，硫酸基连接在氨基葡萄糖的 2 位氨基和 6 位羟基上，分别形成硫酰胺和硫酸酯。在艾杜糖醛酸的2位羟基成硫酸酯。在生物体内，肝素的硫酸基呈负离子状态。

目前位置：首页—>糖类化合物—>N8 多糖

多糖

2)植物杂多糖

在植物中除纤维素外，还有叫做半纤维素的杂多糖，在半纤维素中含有糖醛酸，所以它溶于碱液并易被酸水解。水解产物主要是五个碳的糖；如木糖、阿拉伯糖以及甘露糖、半乳糖和糖醛酸。小麦的麦秸中，半纤维素部分结构为：

树胶也是一种植物杂多糖，其基本结构特征为：

琼脂是一个海藻多糖，它是由琼脂胶和琼脂糖构成的混合物。琼脂的 1—2% 水溶液冷却后便形成凝胶，是微生物培养基的常用介质，也用作免疫扩散和血清免疫电泳的介质。琼脂糖在生化分析、纯化中用于胶过滤材料；琼脂胶是琼脂糖的硫酸酯，其解离后产生电荷，有相当强的吸附作用，因此不适用作胶过滤材料。琼脂糖的结构重复单元是一个琼脂四糖，但只有两个单糖组分，即 D半乳糖和 3，6-脱水 L-半乳糖，各占50%。

3微生物杂多糖

在微生物中，有多种杂多糖。如细菌荚膜是具有免疫活性的杂多糖，而在细菌体的细胞壁中，存在胞壁质或磷壁（酸）质等的主要成分也是由杂多糖与多肽组成糖蛋白或由杂多糖与氨基酸形成酯

目前位置：首页—>糖类化合物—>N8 多糖

多糖

三、常见的重要多糖

1．淀粉

淀粉是植物体内主要的能量储备型态，是人体所需糖类化合物的主要来源，谷物中淀粉的含量最高，一般在 75% 以上。用酸处理淀粉时，淀粉发生水解，先生成糊精等低聚糖，继而再水解成麦芽糖或异多芽糖，最后生成 D-(+)-葡萄糖。

淀粉由直链淀粉和支链淀粉两部分组成。干燥的淀粉呈颗粒状，直链淀粉是线型螺旋形聚合物难溶于水，支链淀粉有较多分支、易于和水分子形成氢键，故信于水，用热水处理淀粉，可得到约 80% 的可溶性支链淀粉，和 20% 不溶性直链淀粉。

直链淀粉在稀酸中水解得到麦芽糖和葡萄糖，支链淀粉在稀酸中水解时还可得到异麦芽糖。异麦芽糖是两个 D-(+)-葡萄糖单位通过 α-(1->6)-糖苷键形成的。

直链淀粉完全甲基化后的水解产物主要是 2,3,6-三-O-甲基葡萄糖，而来源于无还原性端糖基的 2,3,4,6-四-O-甲基葡萄糖还不到 05%，支链淀粉的完全甲基化后的水解产物主要是 2,3,6-三-O-甲基葡萄糖，但生成的 2,3,4,6-四-O-甲基葡萄糖量可高达 5%，而且还有 2,3-二-O-甲基葡萄糖生成。这说明支链淀粉的链长比直链的短，在 6 位上有分支点。

直链淀粉中主要是 α(1->4)-糖苷键，这是直链淀粉的一级结构；直链淀粉的链不是直线型，而是盘旋成一个螺旋，每盘旋一周约含有六个葡萄糖单位，此为直链淀粉的二级结构；另外，盘旋的直链淀粉也不是直筒形的，盘旋的长链还可以弯折形成一个表面上不规则的形状，此为直链淀粉的三级结构；如果多条直链淀粉之间通过分子间力或氢键自行结合在一起，形成结构更复杂的复合型直链淀粉，此为四级结构。直链结构的淀粉，其二级结构的中间空穴可以络合碘分子形成蓝色络合物，而支链淀粉与磺作用呈紫红色。

目前位置：首页—>糖类化合物—>N8 多糖

多糖

淀粉是食品、医药、化工、纺织工业的重要原料，而改性淀粉则有更为广阔的应用领域，例如淀粉与丙烯腈的接枝共聚物，用碱液处理后，可得到分子内含有酰氨基和羟基的共聚物，该共聚物有极强的吸水能力（可吸收本身质量 1000 倍以上的水份）和可降解性，在农业、卫生、环境、日常生活中有大量的应用。

2纤维素

纤维素在自然界中有广泛分布和丰富的储量，木材、亚麻、棉花、禾杆等是纤维素的主要来源。食草动物的消化道中的微生物可产生纤维素酶使纤维素水解，所以食草动物能以富含纤维素的植物为食。纤维素的糖链是平展排列的，相互作用形成纤维素束，这是由于相邻纤维素分子中的羟基互相作用生成氢键而使糖链之间紧密地结合在一起；若干个纤维素束相互绞在一起就形成绳索状结构，这种绳索状结构按一定规律排起来就形成肉眼所见的植物纤维纹理。

纤维素中的糖苷键是 β-(1->4)-型，纤维素无色、无味、不于水及一般的有机溶剂，也不具有还原性（如不能还原试剂）。纤维素较淀粉推于水解，在酸性条件下水解纤维素可得纤维四糖、三糖、二糖等，最后水解产物为 D-(+)-葡萄糖。

果胶是多聚半乳糖醛酸；木质素不属糖类，是一种结构不一的多酚类化合物，它与纤维素结合紧密，起着提高植物的机械强度的作用。

X 衍射和电酉晕⒕笛芯拷峁�砻飨宋�胤肿有纬傻男∈�本段3nm，分子之间通过氢键联结，具有较强的结晶性质，但不溶于水，也无甜味。纤维素可溶于 Schweitzer 溶液，分子中的羟基与铜离子形成铜氨络合物，这个络合物遇酸后即被分解，使纤维素又沉淀下来。

纤维素作为细胞外壁的支撑和保护物质，可使细胞有足够的韧性和刚性；在生物化学和生物工程研究中是很有价值的载体材料。

纤维素及其衍生物有许多重要的应用。例如人造棉、人造丝就是一种粘胶纤维。将纤维素用氢氯化钠溶液处理生成的钠盐再与CS2作用，生成纤维素黄原酸酯的钠盐，然后把黄酸酯的盐以细丝压入稀硫酸中进行水解、得到粘胶纤维，较短的纤维称作人造棉毛，较长的纤维叫作人造丝。

目前位置：首页—>糖类化合物—>N8 多糖

多糖

纤维素羟基

纤维素中的羟基可进行醚化和酯化反应，生成纤维素醚和纤维素酯。如：甲基纤维素，乙基纤维素，羟甲基纤维素，硝酸纤维素，醋酸纤维素等等，它们分别在纺织、涂料、造纸、皮革（用于分散剂、乳化剂、整理剂、增稠剂、增强剂、胶粘剂、上浆剂、涂膜剂等）胶片、绝缘材料、复合材料（如玻璃纤维、碳纤维、钢纤维、聚丙烯纤维）等方面有重要的应用。

3．甲壳素与壳聚糖

甲壳素（也称甲壳质）是乙酰氨基纯多糖，其名称是 2-乙酰氨基-2-脱氧-β-(1->4)-D-葡聚糖，是 N-乙酰氨基 2-脱氧葡萄糖通过 β(1->4)糖苷键连接形成的直链多糖。

由于在甲壳素分子间存着很强的怪键作用，又有酰胺基团存在，所以甲壳素不溶于一般溶剂，加热时也不熔化，在200度时则开始分解。在酸性深剂中受热溶解时发生降解。甲壳素脱去分子中的乙酰基则转变为壳聚糖，即氨基多糖，其溶解性较大，也称为可溶性甲壳素。甲壳素和壳聚糖的结构与纤维素相似。

甲壳素在节肢动物的外壳中含量非常高，是虾、蟹、昆虫等外壳的重要成分；在自然界中每年由生物体合成的甲壳素有数十亿吨之多，远远超过其它的氨基多糖，是十分丰富的自然资源。

虾、蟹壳中除了含有甲壳素外、还含有碳酸钙和蛋白质等；用稀酸在常温下分解碳酸盐，再用稀碱经加热分解蛋白质，然后经过脱色处理就可得到白色的甲壳素产品。甲壳素在 40—60% 的 NaOH 溶液中受热，在 100—160 度的范围内进行非均相脱乙酰基的反应，可以得到脱乙酰化度在 80% 左右的壳聚糖，在 160 度时，壳聚糖在 50% 的溶液中不分解。通过增加脱乙酰基反应的次数、降低反应温度、缩短反应时间的方法可得到脱乙酰化度高达 90% 以上的高相对分子质量（50—60万）的壳聚糖。

壳聚糖在 6 位上的氧化和2位氨基的磺酸化生成的产物与高效凝血剂肝素在结构上有极大的相似性；为寻求制得廉价的抗凝血剂提供了有效的途径。

与纤维素的反应性能和反应途径相类似，甲壳素和壳聚糖也能进行羟乙基化、羧甲基化及氰乙基化反应生成相应的衍生物，反应主要在 6 位碳的羟基上发生。

壳聚糖通过分子中的氨基和羟基可与一些重金属离子形成稳定的合物，用于吸附分离相应的金属离子，如：Hg2+、Cu2+、Au2+、Ag+等。甲壳素和壳聚糖通过络合及离子效换作用，可对蛋白质、氨基酸、核酸、酚类、卤素以及某些染料等进行吸附；使其应用前景极具潜力。目前甲壳素和壳聚糖在工业上的应用主要是用于重金属离子螯合剂及活性污泥絮凝剂；壳聚糖对活性污泥的絮凝作用很强，并且毒性低，又可生物分解。在纺织、印染工业中，用壳聚糖处理过的棉、毛织物及化纤品，可提高染色性、改善机械性和耐折皱性，提高耐用水性和电绝缘性。用甲壳素的手术缝合线柔软，机械强度高，易被机体吸收；而且可用常规的方法消素养处理并能长期保存使用，很有价值。

近十年来的研究结果表明，甲壳素和壳聚糖在很多方面（如：医药、生物、化工、环境、纺织、食品、保健品、化妆品、洗涤剂等）显示出良好的应用前景。