第3章 生命的動力(2 / 2)

它們是由許多單糖(主要是葡萄糖)分子縮合失去相應數目的水分子而形成的,如植物體內的澱粉,纖維素等,還有動物體內的肝糖元和肌糖元。澱粉是能量物質的一種貯存形式,植物不僅用它來備荒,更重要的是為下一代生命的誕生而準備好豐富的食糧。在玉米、小麥、水稻等糧食作物的種子裏,主要的成分就是澱粉。馬鈴薯、藕、山芋等依賴塊根、塊莖及其他變態的根或莖來繁殖的植物,其根莖部主要貯存的也是澱粉,用來提供下一代萌發過程中不能自己製造營養成分時所需要的能量。澱粉的分子式中,“n”值大約是300~400,這幾百個葡萄糖有的手挽手連接成長長的直鏈,如豆類中的澱粉,有的則還分出支岔來,形成枝丫縱橫的網狀結構,如糯米中的澱粉,黏性更強。鑒別這兩種澱粉可以用碘顯色,變藍的是直鏈的,變紫色的則為支鏈。另外,植物中還有一種多糖是纖維素,如棉花、亞麻、棕桐樹等植物的細長的纖維,便是由它構成,在植物中,纖維素是構成植物細胞壁的主要材料,含量很大,對植物身體起著支撐和保護的功能。“n”值大約為300~2500的數目眾多的葡萄糖分子,通過特殊的化學鍵首尾相接,環環相扣,形成化學穩定性強,機械強度大的直鏈,再多條鏈相互纏繞成細小的纖維絲,因此顯得非常堅韌。在動物中,多糖隻有糖元這一種形式,也是動物儲存能量的形式,有“動物澱粉”的俗稱,主要分布在各種動物的肝髒和肌肉裏。

如此種類繁多的糖類,它們是怎樣形成的呢?在生物體內它們之間有著什麼樣的聯係?這,還得從太陽講起。

我們知道,當燦爛的陽光普照大地的時候,也就是它將自己的能量以光能的形式傳送給地球上萬事萬物的時候。地球上的生命體,除了受到陽光的恩澤時感覺到溫暖和光明,其中的綠色植物和某些細菌還能將光能轉變為化學能貯藏在體內的物質裏。特別是綠色植物,它們身體裏的葉綠體可以利用自然界中簡單的無機分子水、二氧化碳,在陽光的作用下,合成有機物質(主要是糖類),並釋放出人們和各種生物都需要的氧氣,同時還將太陽的光能轉變為化學能貯存起來,供給生命體作為能量的來源。這個過程便是著名的光合作用過程。

光合作用不僅為世界上的需要氧的生物消耗了二氧化碳,製造了氧,還為整個生物界提供了根本的食物,能量之源,因而對生命的存在具有極其重大的意義。

綠色植物光合作用合成的主要是葡萄糖等單糖,除了一部分供給植物自身生命活動的需要外,大部分都縮合成了高聚糖和纖維素、澱粉等,其中的澱粉便主要貯存了綠色植物製造的能量。當動物們食用了含有大量澱粉的綠色植物的果實、種子等能量聚集部位時,能量便通過食物鏈傳遞到了各種動物身上。

以我們人類為例,我們吃的大米、麵粉等主要營養成分便是綠色植物通過光合作用合成的澱粉,當它進入人的消化係統時,首先在口中進行了初步的消化。咀嚼時,食物中的一部分澱粉在唾液中澱粉酶的催化下,分解成含有兩個葡萄糖的麥芽糖(因此我們可以感覺到一點甘甜),然後進入消化道的別的部分。

在小腸中,既有可以直接分解澱粉的胰澱粉酶,又有可以分解麥芽糖的麥芽糖酶,從而徹底分解成單個的葡萄糖分子,經腸壁吸收而進入人體的循環係統。在正常情況下,人體每100ml血液中保持含有80~20mg葡萄糖,運送糖給人體各部分組織細胞,發生氧化分解反應,釋放出能量供給人體活動的主要需要。在這個過程中會消耗呼吸係統吸入的氧氣,釋放出二氧化碳,可以用化學反應式表示如下:C6H12O6+6O26CO2+6H2O+能量當人體身液中的血糖含量高於適當的範圍時,血糖便“化零為整”,在肝髒、肌肉組織中合成肝糖元和肌糖元而貯存起來;當人體血液中的血糖濃度太低時,糖元便又可以分解為葡萄糖分子進入血液循環,供給生命活動的能量需要。

到這裏,糖類,特別是葡萄糖在生命體內的重要作用已經不言而喻了。一架從生到死運轉不停的生命機器,正是在糖類這種能源物質的作用之下,才擁有了生生不息的動力之源。不過糖類在生命體中的作用,還不僅僅在於氧化分解釋放出大量的能量供給生命的需要,它還能轉化為脂肪,氨基酸等其他的生命所必需的物質。核糖是合成生命的遺傳物質核酸的必需原料,纖維素是植物體內的重要結構物質,糖與蛋白質的結合體——糖蛋白更是與生物的分子及細胞識別的標記,這些更說明了糖對於生命活動的重要性。不過,最主要的,我們必須記住:糖是生命的動力之源。