淀粉、纤维素与糖原是最重要的三种多糖，都是由葡萄糖的单体聚合而成，但是, 由于在结构上有显著差异，其物理性质与化学性质，以及功能都不同。这就是结构决定功能的道理。

当干淀粉悬于水中并加热时，淀粉粒吸水溶胀并发生破裂，淀粉分子进入水中形成半透明的胶悬液，这一过程称凝胶化或糊化。当凝胶化的淀粉液缓慢冷却并长期放置时，淀粉分子会自动聚集并借助分子间的氢键键合形成不溶性微晶束而重新沉淀，这种现象称为退行或老化。食品工业中为防止淀粉老化，可将淀粉食品速冻至零下20 °C，使食品中的水迅速结晶以阻止淀粉分子聚结而沉淀。

       淀粉除作为食物外，主要用做食品和医药等工业用的增甜剂（如水解糖浆）和增稠剂（如糊精）。把天然淀粉进行适当处理，使它的某些物理或化学性质发生改变，以适应特定的需要，这种淀粉称为改型淀粉。实验室中常用的可溶性淀粉就属于这一类，它是普通淀粉在质量分数为7.5%的盐酸中于室温下放置7d形成的。

       淀粉分子是由许多个a-葡萄糖构成的。自然界中含有的淀粉有两种结构类型：直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子是由许多个α-葡萄糖分子，通过 α-1,4糖苷键连接而成。由于α-1,4糖苷键形成一定的角度（由于直链淀粉分子中相邻葡萄糖单位形成一定的角度），其长链卷曲呈螺旋状，每一圈（圈螺旋）由6个葡萄糖单位组成。支链淀粉较直链淀粉的分子大，具有高度分支化的结构，小分支极多（约25〜30个葡萄糖单位产生一次分支）。每个分支都是由许多α-葡萄糖分子，通过α-1,4糖苷键连接而成，但分支与分支之间 （点处）是通过α-1,6糖苷键连接。多数淀粉所含的直链淀粉与支链淀粉的比例为（20%〜25%） ：（75%〜80%）。某些谷物如蜡质玉米和糯米等几乎只含支链淀粉，而皱缩豌豆中直链淀粉含量高达98%。直链淀粉和支链淀粉在物理和化学性质方面有明显差别。纯的直链淀粉仅少量地溶于热水，溶液放置时重新析出淀粉晶体（退行现象）。支链淀粉易溶于水，形成稳定的胶体，静置时溶液不出现沉淀。

       淀粉在酸或淀粉酶作用下被逐步降解，生成分子大小不一的中间物，统称为糊精。糊精依分子质量的递减，与碘作用呈现由蓝紫色、紫色、红色至无色。例如，淀粉糊精呈现蓝紫色，红糊精为红褐色，消色糊精无色。

       淀粉可以作为植物的能源物质或者合成其他反应的原料物质。

       糖原，又称为动物淀粉，以糖原颗粒的形式分布在动物细胞的细胞质内。它主要分布在动物的肝和骨骼肌中，在心肌、脑、肾等组织中也含有少量糖原。在细菌如大肠杆菌中也发现有糖原。在化学组成上，糖原也是以葡萄糖为基本单位组成的大分子多糖。在结构上，糖原分子中的葡萄糖主要以α-1,4糖苷键连接形成直链。与支链淀粉相似，糖原分子又通过α-1,6糖苷键连接构成支链，所不同的是糖原的分支程度更高，分支链更短，平均每8〜12个葡萄糖残基就发生一次分支。研究发现，动物体内糖原的多分支，可以增加糖原分子的溶解度，又可以有更多的非还原糖端能同时被糖原磷酸化酶催化降解，加快其水解（磷酸解）转化为单糖，有利于满足生命活动对能量的需要。

       纤维素是自然界中分布最广泛、含量最丰富的一种多糖。纤维素分子是由若干个葡萄糖分子构成的，每个葡萄糖分子之间以β-1,4糖昔键结合而形成的长链大分子物质。研究发现，在纤维素分子中，连接葡萄糖分子之间的化学键方向不同，它们会形成一条没有分支的链，也不发生卷曲。大量纤维素的单链分子之间通过氢键发生作用，使数以千计的单链联系在一起，形成微 纤维。因此，纤维素分子结构通常十分稳定，既不溶于水，也不溶于一般有机溶剂以及稀碱溶液。在木本植物中，大量的微纤维形成纤维状，与其他类型的多聚体结合在一起，具有很强的支持作用，从而可以支持起高大的乔木。人和动物消化道中不含有纤维素酶，不能直接利用纤维素，但是，对人体而言，摄入一定量的膳食纤维，可以吸收水分，有利于促进胃肠道的蠕动，促进粪便的排泄，维持消化系统的功能，有益健康。某些动物，如马、牛等，其消化道中生存着能水解纤维素的微生物，借助这些微生物水解纤维素生成葡萄糖而获得营养。