How big is 葡萄糖分子?
800 picometers!
葡萄糖分子是葡萄糖的一个基本单元，葡萄糖是最常见的单糖，也是生物体重要的能量来源。根据它在水中运动的方式测量，其宽度约为 0.8 纳米。1 纳米是十亿分之一米。每个葡萄糖分子由 24 个原子组成：6 个碳原子、12 个氢原子和 6 个氧原子，化学式为 C6H12O6。
大小
葡萄糖分子不是圆形的，而且像所有分子一样，它没有明确的边界，因此其大小取决于测量方式。在水中，葡萄糖通常呈环状结构。这个环有六个角，相邻碳原子之间的距离约为 0.15 纳米。沿最长方向测量，整个分子长约 1 纳米。
另一种测量方法来自葡萄糖分子在水中运动的方式。通过测试葡萄糖使水变稠的程度，可得出其半径为 0.42 纳米。这个数值包含了运动过程中附着在其周围的水分子，据此计算，该分子的宽度约为 0.84 纳米，接近本站给出的 0.8 纳米。
大小比较
- 约 10 万–12.5 万个葡萄糖分子并排排列，宽度就相当于一根人类头发，其宽度为 0.08–0.1 毫米。
- 葡萄糖分子的质量是水分子的 10 倍，宽度约为水分子的 3 倍。
- 如果把葡萄糖分子放大到篮球那么大，0.1 毫米宽的人类头发就会变成约 30 千米宽。
- 纤维素是木材和纸张的主要成分，一条纤维素链由成百上千个葡萄糖分子连接而成。
葡萄糖的作用
植物利用二氧化碳和水制造葡萄糖，并以此满足自身的能量需求。以植物为食的动物通过分解淀粉获取很大一部分葡萄糖，淀粉是植物储存糖分的形式。在细胞内，葡萄糖释放的能量被用来合成 ATP，这是细胞用来传递能量的分子。
人类和其他脊椎动物会把多余的葡萄糖以糖原的形式储存起来，主要储存在肝脏和肌肉中。当血糖水平下降时，身体就会分解糖原，重新释放出葡萄糖。
葡萄糖链
淀粉、糖原和纤维素都是由葡萄糖分子构成的长链。纤维素是植物细胞壁的主要成分，也是最常见的天然聚合物——一种由重复单元构成的巨型分子。
人体消化酶无法分解纤维素中葡萄糖单元之间的连接，因此人无法消化纤维素。牛、考拉和其他一些食草动物则可以，借助胃里微生物的帮助来消化它。而餐桌上的食糖是另一种糖——蔗糖，由一个葡萄糖单元和一个果糖单元连接而成。
参考资料
- How big are biochemical nuts and bolts?. In Cell Biology by the Numbers, by Ron Milo and Rob Phillips. Garland Science, 2015.
- Probing the Geometry of the Inner Vestibule of BK Channels with Sugars. Brelidze and Magleby, Journal of General Physiology, 2005.
- Carbohydrates. In Biology 2e. OpenStax, 2018.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.