主要差异直链淀粉(main difference amylose) vs. 纤维素(cellulose)

淀粉是一种碳水化合物成分，属于多糖。通过糖苷键连接10个或更多个单糖单元以形成多糖。由于多糖是较大的分子，它们具有较大的分子量，其特征是超过10000。此外，一些多糖是由单个单糖单元组成的，这些被鉴定为同型多糖。另一方面，一些多糖是由单糖单元的混合物制成的，这些被鉴定为杂多糖。直链淀粉和纤维素是世界上两种主要且含量最丰富的同型多糖。直链淀粉是一种储存多糖，D-葡萄糖分子通过α-1，4-糖苷键形成称为直链淀粉的线性结构。相反，纤维素是一种结构多糖，D-葡萄糖分子通过β (1→4） 糖苷键形成一种称为纤维素的线性结构。这是直链淀粉和纤维素之间的关键区别。这是直链淀粉和纤维素的主要区别。在这篇文章中，让我们详细阐述直链淀粉和纤维素在预期用途以及化学和物理性质方面的区别。

什么是直链淀粉(amylose)？

直链淀粉是一种线性多糖，其中D-葡萄糖单元相互连接以形成这种结构。大量从300到几千的葡萄糖分子可以参与形成直链淀粉分子。通常，一个葡萄糖分子的1号碳原子可以与另一个葡萄糖分子的4号碳原子形成糖苷键。这被称为α-1，4-糖苷键，因此直链淀粉具有线性结构。而且，它是一个紧密堆积的分子，它们没有任何分支。直链淀粉不溶于水，因此在植物中，它起着食物或能量储存的作用。它可以被人体肠道内的酶消化，在消化过程中被降解成麦芽糖和葡萄糖，它们可以作为能量来源。

碘试验用于区分直链淀粉或淀粉，试验中碘分子固定在直链淀粉的螺旋结构中；因此，它会呈现深紫色/蓝色。一般来说，直链淀粉占淀粉结构的20-30%，其余为支链淀粉。此外，直链淀粉比支链淀粉更耐消化，因此对于降低血糖指数和形成被认为是活性益生元的抗性淀粉至关重要。

Iodine test of wheat starch, through a light microscope. 

什么是纤维素(cellulose)？

1838年，法国化学家安塞尔梅·帕恩首次发现了纤维素，帕恩将其从植物中分离出来，并确定了其化学式。它是一种结构多糖，其中D-葡萄糖单元相互连接以形成这种结构。大量的葡萄糖分子，如3000或更多，可以参与开发纤维素分子。在纤维素中，葡萄糖分子通过β (1→4） 糖苷键，它不分枝。因此，它是直链聚合物。此外，由于葡萄糖分子之间的氢键作用，它可以形成非常坚硬的结构。它不溶于水。它大量存在于绿色植物和藻类的细胞壁中，从而赋予植物细胞力量、硬度、硬度和形状。细胞壁中的纤维素对任何成分都是可渗透的；因此，它允许成分进出细胞。纤维素被认为是地球上最常见和最丰富的碳水化合物。它也被用来**纸张、生物燃料和其他有用的副产品。

Cotton fibers represent the purest natural form of cellulose

直链淀粉(amylose)和纤维素(cellulose)的区别

直链淀粉和纤维素的区别可以分为以下几类。他们是；

定义

直链淀粉是一种线性螺旋碳水化合物聚合物，由α-D-葡萄糖单位，被认为是一种贮藏多糖。

纤维素是一种含有线性链的有机多糖，被认为是一种结构多糖。

化学结构

Amylose:

Cellulose:

单体单元的结构和数量

直链淀粉是一种线性聚合物，含有300到几千个重复的葡萄糖亚基。

纤维素是一种直链聚合物，含有3000到几千个重复的葡萄糖亚基。

晶区和非晶区

直链淀粉由结晶区和无定形区组成。然而，直链淀粉在加热到60-70℃左右时会经历结晶到非晶的转变°C在水中，如在烹饪中。

尽管纤维素由结晶区和无定形区组成，但与直链淀粉相比，纤维素有更多的结晶区。要将结晶区域转化为非晶区域，纤维素需要320℃的温度°压力为25兆帕。

化学式

直链淀粉没有一个精确的公式，它是可变的。

纤维素分子式为（C6H10O5）n

糖苷键

直链淀粉：α(1→4） 糖苷键

纤维素：β(1→4） 连接D-葡萄糖单位

在工厂中的作用

直链淀粉在植物能量储存中起着重要作用，它比支链淀粉更不易被消化。因此，它是植物贮藏的理想淀粉。它约占储藏淀粉的20-30%。

纤维素是一种重要的碳水化合物，主要存在于绿色植物细胞壁中。但它也存在于许多形式的藻类和卵菌中。它是地球上最丰富的有机聚合物。

鉴定分析

碘试验用于鉴定直链淀粉。碘分子与直链淀粉的螺旋结构相结合，形成蓝黑色复合体。定性直链淀粉可以用这种蓝黑色来鉴别。为了量化直链淀粉含量，可以使用紫外/可见分光光度计测量所显影颜色的吸光度。

蒽酮试验用于鉴定纤维素。纤维素将与蒽酮在硫酸中反应，并使用波长约635nm的UV/VIS分光光度计测量所得有色化合物。

其他用途

直链淀粉用于以下工业和食品应用。

增稠剂

水粘合剂

乳液稳定剂

胶凝剂

纤维素在工业和食品中都有应用。

纸板和纸张生产

木浆和纸板生产

棉花、亚麻和其他植物纤维生产（它们是纺织品的主要成分）

玻璃纸和人造丝又称再生纤维素纤维生产

可食性微晶纤维素（E460i）和粉状纤维素（E460ii）被用作药片中的非活性填充剂，在加工食品中也起到增稠剂和稳定剂的作用

在实验室用作薄层色谱的固定相。

生物燃料生产

消化

直链淀粉可以被人类消化，因为人类有唾液或胰腺淀粉酶来消化直链淀粉。

纤维素不能被人类消化，因为人类的肠道不会产生酶来分解β (1→4） 糖苷键。然而，大肠中的微生物可以分解纤维素，产生有机酸和气体。除此之外，纤维素还是一种膳食纤维，它能吸收肠道内的水分，从而防止便秘，方便排便。然而，反刍动物和白蚁可以在它们瘤胃内的肠道共生微生物的帮助下消化纤维素。

总之，纤维素和直链淀粉主要是碳水化合物，被认为是世界上最丰富的多糖。但由于其理化性质的不同，在植物中具有不同的功能。

参考文献：

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Image Courtesy:

“Wheat starch granules” by Kiselov Yuri – Own work. (Public Domain) via Comm***

“棉花”由科斯-自己的工作(公共领域）

NEUROtiker的“Amylose3”–自己的作品（公共领域）通过Wikimedia Comm***

“纤维素塞塞尔”由neurtiker-自己的工作(公共领域）