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甲壳素在体内的生物合成，壳聚糖纱线强度，与其他多糖一样，是一个想到相当复杂的生***学过程，在乙酰CoA的存在下，磷酸氨基葡萄糖转移酶催化6-磷酸氨基葡萄糖合成6-磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖。与甲壳素合成酶共存的还有甲壳素脱乙酰酶，在甲壳素的合成过程中同时发生着N-脱乙酰基的过程，因此，合成出来的甲壳素，其分子链的糖单元不是100%的N-乙酰氨基葡萄糖，壳聚糖纱线，还有一部分是氨基葡萄糖，也就是说，生物合成不只是生成甲壳素，也生成少量的壳聚糖。在自然界中，非但存在着大量的甲壳素，也还存在着一些壳聚糖。

从1935年起，就不断出现用X射线衍射和红外光谱法研究甲壳素的晶体结构的报道。1963年，Rudall根据X射线衍射光谱得到的结果，提出了甲壳素存在着α—、β—、γ—三种晶型。这三种晶型是分子内和分子间不同的氢键而形成的。甲壳素存在三种晶型决定了它有不同的物理化学性质，甚至有很大差别。在植物体中，甲壳素与纤维素密切相关；在动物体中，它与胶原密切相关。α—甲壳素通常与矿物质沉积在一起，形成坚硬的外壳，节肢动物如虾、蟹的外壳含有30%以上的碳酸钙，所以这些壳中主要是α—甲壳素；而β—甲壳素和γ—甲壳素与胶原相联结，表现出一定的硬度、柔韧性和流动性，还具有与支承体不同的许多生理功能，如电解质的控制和聚阴离子物质的运送等。

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