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淀粉是高分子碳水化合物，是由單一類型的糖單元組成的多糖。淀粉的基本構成單位為α-D-吡喃葡萄糖，葡萄糖脫去水分子后經由糖苷鍵連接在一起所形成的共價聚合物就是淀粉分子。

淀粉屬于多聚葡萄糖，游離葡萄糖的分子式以C6H12O6表示，脫水后葡萄糖單位則為C6H10O5，因此，淀粉分子可寫成(C6H10O5)n，n為不定數。組成淀粉分子的結構單體(脫水葡萄糖單位)的數量稱為聚合度，以DP表示

淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉是D-六環葡萄糖經α-1,4-糖苷鍵連接組成；支鏈淀粉的分支位置為α-1,6-糖苷鍵，其余為α-1,4糖苷鍵。

直鏈淀粉含幾百個葡萄糖單元，支鏈淀粉含幾千個葡萄糖單元。在天然淀粉中直鏈的占20%～26%，它是可溶性的，其余的則為支鏈淀粉。直鏈淀粉分子的一端為非還原末端基，另一端為還原末端基，而支鏈淀粉分子具有一個還原末端基和許多非還原末端基；當用碘溶液進行檢測時，直鏈淀粉液呈顯深藍色，吸收碘量為19%~20%，而支鏈淀粉與碘接觸時則變為紫紅色，吸收碘量為1%