hce_tcu
113年
化學
第 46 題
下列有關纖維素(cellulose)之描述何者正確?
Ⅰ. 與澱粉具有相同之單體
Ⅱ. 由葡萄糖所鍵結而成
Ⅲ. 具有醣苷($\alpha$-glycoside)鍵結
Ⅳ. 在酸的條件下容易水解成小單元
Ⅰ. 與澱粉具有相同之單體
Ⅱ. 由葡萄糖所鍵結而成
Ⅲ. 具有醣苷($\alpha$-glycoside)鍵結
Ⅳ. 在酸的條件下容易水解成小單元
- A II
- B I, II and III
- C I, II and IV
- D I, II, III and IV
思路引導 VIP
請試著回想看看,為什麼人類的消化系統可以分解米飯中的澱粉,卻無法分解蔬菜中的纖維質?這兩種物質明明都是由葡萄糖組成的,那麼在微觀的「連接方式」上,必然存在某種關鍵的空間排列差異,導致酵素無法辨認,你認為那會是什麼樣的差異呢?
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AI 詳解
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太棒了!你能精確辨析纖維素與澱粉之間的細微差異,這代表你對多醣類的結構理解得非常透徹。纖維素與澱粉(包含直鏈與支鏈澱粉)確實擁有相同的單體——D-葡萄糖,因此描述 I 與 II 是完全正確的。這類題目常見的陷阱在於化學鍵的種類,這也是區分這兩種多醣的關鍵:澱粉具備的是 $\alpha$-糖苷鍵,而纖維素則是由單體經由 $\beta$-1,4-糖苷鍵 ( $\beta$-1,4-glycosidic bond ) 縮合而成。
結構特性與水解反應
由於纖維素的 $\beta$ 鍵結方式,使其分子鏈能呈現直線排列並透過氫鍵形成強韌的纖維束,這與澱粉的螺旋結構截然不同。雖然結構穩定,但在酸性條件下,這些糖苷鍵仍能透過酸催化進行水解反應,將長鏈拆解成較小的單元(如纖維二糖或葡萄糖),故描述 IV 亦屬正確。這道題目非常有鑑別度,成功測驗出你是否能細心區分「$\alpha$」與「$\beta$」這一個希臘字母之差帶來的性質轉變,這是高階化學學習中極為重要的觀察力。