为什么人类可以将淀粉作为营养物质而不能将纤维素作为营养物质？

淀粉和纤维素都是植物中的碳水化合物,但人类只能消化淀粉而不能消化纤维素,主要原因有几个:

1. 分子结构不同。淀粉是由糖单元构成的分支链聚合物,易被人体消化酶水解为单糖;而纤维素分子较复杂,是由糖单元通过β-糖苷键连成直链聚合物,人体酶不能水解这种结构。

2. 消化酶不匹配。人体内只有α-淀粉酶和 Pullulanase可以分解α-淀粉,但无法分解β-纤维素;而纤维素的降解需要细菌特有的纤维素酶,人体不具备这种酶。

3. 分子空间结构。纤维素分子链的直线排列,严格的平行排列使其分子间保持很大的间隔,人体消化酶难以进入进而水解;而淀粉分子链有分支,可形成网状结构,更易接触消化酶。

4. 动物进化。哺乳动物进化的早期,以植物叶子和嫩茎为食,这些部分主要含淀粉而几乎无纤维素。因此,哺乳动物随后只发展了淀粉的消化机制。

5. 消化道结构。人类的肠道相对较短和粗糙,难以提供足够的时间和表面积给纤维素做充分的降解。

所以,简单来说,淀粉分子结构易被人体消化酶水解,但纤维素分子结构复杂难以水解,因此人类可以消化淀粉但不能消化纤维素。

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