纤维素化学式_纤维素的结构式图

2.1 物质的化学构成详解

我们继续探讨物质的化学组成，上一部分已经阐述了物质的生产与鉴别，接下来我们将通过几种典型物质来进行详细的说明。

2.1.2 生物大分子

2.1.2.1 蛋白质

官能团中，生物学称之为肽键，化学则称之为酰胺。

其基础单位是20种氨基酸，不同氨基酸在结构上的R基团有所差异。

α-氨基酸的通式被广泛应用。

在所有的氨基酸中，有19/20是α-氨基酸（脯氨酸是例外），并且其中有19/20是手性分子（甘氨酸例外，其R基为H）。

手性分子：当一个原子上连接着四个互不相同的基团时，我们称之为手性原子，整个化合物则为手性分子。

特别关注脯氨酸。

蛋白质不仅是生命的基石，还是生命活动的主要承担者。它是一种两性物质，既具有酸性部分（-COOH），又具有碱性部分（-NH2）。

蛋白质具有四级结构，这是构成生命特异性的基础。

酶是具有特异性催化性能的蛋白质，其催化性能高于普通催化剂，但应用范围相对较窄。

2.1.2.2 核酸

核酸最初在细胞核中被发现，因其显酸性而得名。

核酸主要分为两大类：核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。

其组成包括H3PO4、戊醛糖和有机碱。

下图展示了戊醛糖的结构式。

戊醛糖存在两种形式，区别仅在于氧原子的数量。

有机碱主要包括嘌呤和嘧啶两类，其中的红色部分是有机碱的主体成分。

在中，有机碱需以碱基对的形式存在。

（您是否还记得中学生物学中哪两组碱基对是一一配对的？）

核酸的结构具有其独特性。

2.1.2.3 糖类

糖类又被称为碳水化合物。

大多数糖类的通式为Cm(H2O)n，但并不存在固定的映射关系。

例如：乳酸C3H6O3和鼠李糖C6H12O5是反例。

结构上，糖类包含多羟基的醛/酮及其衍生物，它们会通过羟醛缩合形成环状结构。

葡萄糖是最简单的糖类之一，它是一种含有6个碳的链状或环状分子。

以下是葡萄糖的结构式及羟醛缩合后的葡萄糖结构。

在环状葡萄糖中，最左边的羟基可以与另一分子最右边的羟基脱水形成醚键，从而形成更大分子的聚合糖类。根据聚合环的数量，糖类可分类为单糖、低聚糖和多糖。

详细分类如下：

1）单糖：只有一个聚合环（不能水解），如葡萄糖和果糖。

2）低聚糖/寡糖：由2-10个单糖通过水解连接而成，如蔗糖和麦芽糖。

3）多糖：由10个以上的单糖组成（需水解出10个以上单糖），如淀粉和纤维素。

葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽糖都是我们日常生活中常见的糖类。接下来，我们将简要介绍多糖。

多糖主要包括淀粉和纤维素。

淀粉的分子量适中，易于分解和消化，大多数食物都含有淀粉。

您知道世界三大粮食作物是什么吗？其中哪个的总产量最高吗？答案是玉米。是不是有点出乎意料呢？

相比之下，纤维素的分子量较大，不易分解，一般不能被人类直接食用。但它却被用于制作各种麻织品和植物秸秆等。