碳水化合物

您可能听说过“碳水化合物”和“复杂碳水化合物”。碳水化合物为人体提供基本的能量。碳水化合物对人体的作用，正如汽油对汽车引擎一样，是其能量的来源。

最简单的碳水化合物是葡萄糖。葡萄糖，亦称作“血糖”和“右旋糖”，在血流中流动，因而人体内的每个细胞都可以得到葡萄糖。人体细胞吸收葡萄糖，并将葡萄糖转化成驱动细胞的能量。确切地说，葡萄糖发生一组化学反应形成ATP（腹苷三磷酸），ATP中的一个磷酸键为所有人体细胞的大多数机能提供能量。如果您饮用一杯葡萄糖水溶液，那葡萄糖会直接从您的消化系统进入血液。

“碳水化合物”这个词源自葡萄糖由碳和水组成的事实。葡萄糖的分子式为：

C₆H₁₂O₆

可以看到，葡萄糖由六个碳原子和六个水分子元素组成。葡萄糖是一种单糖，意指用舌头品尝，味道甘甜。您可能还听说过其他一些单糖。果糖是水果中的主要糖分。果糖和葡萄糖的分子式相同（C₆H₁₂O₆），但原子的排列略有不同。肝脏会把果糖转化成葡萄糖。蔗糖，也称作“白糖”或“调味糖”，由一个葡萄糖分子和一个果糖分子结合而成。乳糖（牛奶中的糖）由一个葡萄糖分子和一个半乳糖分子结合而成。正如果糖那样，半乳糖的化学成分也和葡萄糖相同，但原子的排列不同。肝脏也会把乳糖转化成葡萄糖。麦芽糖存在于麦芽中，由两个葡萄糖原子结合而成。

葡萄糖、果糖和乳糖都属于单糖，是唯一能通过小肠衬里吸收进入血流的碳水化合物。乳糖、蔗糖和麦芽糖属于二糖（它们包含两个单糖），很容易通过消化道中的酶转化为相应的单糖基。单糖和双糖统称为简单碳水化合物。它们也是糖——尝起来味甜，而且都可很快消化，也可以迅速地进入血流。当您查看食品包装上的“营养表”标签时，就会看到“碳水化合物”栏下的“糖类”，指的就是这些单糖。

另外还有复杂碳水化合物，通常称为“淀粉”。复杂碳水化合物由葡萄糖分子链组成。淀粉是植物储存能量的方式——植物制造葡萄糖，并将葡萄糖分子连接起来形成淀粉。大多数谷物（小麦、玉米、燕麦、大米）以及类似土豆和大蕉的食物富含淀粉。人体消化系统把复杂碳水化合物（淀粉）分解成它的葡萄糖分子成分，于是葡萄糖便可以进入血流。不过，分解淀粉需要花费更长时间。如果您喝了一罐含有大量糖的汽水，葡萄糖将以每分钟30卡路里左右的速度进入血流。而复杂碳水化合物的消化速度则要缓慢得多，葡萄糖进入血流的速度仅为每分钟2卡路里 。

您可能听过这样的说法，食用复杂碳水化合物是件好事，而食用糖是件坏事。您甚至可能亲身体会到这点。我们从《耶鲁大学儿童营养指南》摘录的以下这段话解释了原因：

如果复杂碳水化合物在吸收进入血流之前在肠内分解成单糖，为什么它们比精制糖或其他二糖或单糖好？在很大程度上来说，这与消化和吸收的过程有关。单糖需要少量消化，当一个孩子吃了甜食，如一块糖或一罐汽水，血液中的葡萄糖水平会快速上升。人体接下来的反应是，胰脏分泌大量胰岛素以确保血液中的葡萄糖含量不会上升得太高。接着，由于胰岛素的这种剧烈反应，使得在儿童食用块糖或汽水3到5小时后，血糖含量降低到过低水平。这种血液葡萄糖含量降低的趋势，可能导致肾上腺素升高，从而引起紧张和烦躁情绪……而在食用复杂碳水化合物或营养均衡的食物之后，就不会发生葡萄糖和激素水平如同过山车般大起大落的情况，因为这些食物的消化和吸收过程要缓慢得多。

这表明食物和进食方式能影响您的心情和脾气，想起来非常有趣，也有些令人难以置信。食物可以影响人体血流中的不同激素在不同时间的水平，从而实现这一点。

上面这段话还有一个有趣的地方，就是它提到了胰岛素。事实证明，胰岛素对人体利用食物提供的葡萄糖的方式至关重要。胰岛素的功能包括：

• 使葡萄糖能通过细胞膜传输
• 把葡萄糖转化成糖原，以储存在肝脏和肌肉中。
• 帮助将多余的葡萄糖转化成脂肪
• 阻止蛋白质分解释放能量

《大英百科全书》对胰岛素进行了解释：

胰岛素是一种简单蛋白质，其中两个氨基酸多肽链通过二硫化物键连接。胰岛素帮助把葡萄糖输入细胞，以便细胞可以氧化葡萄糖，为人体产生能量。在脂肪组织里，胰岛素促进葡萄糖的储存以及葡萄糖向脂肪酸的转化。胰岛素也减缓脂肪酸的分解速度。在肌肉里，胰岛素促进氨基酸的摄取以生成蛋白质。在肝脏里，胰岛素帮助将葡萄糖转化成糖原（储存的动物碳水化合物），并减少糖原异生作用（从非碳水化合物来源形成葡萄糖的过程）。高血糖素（另一种胰激素胰）和肾上腺素会抑制胰岛素的这些反应。

从这段描述中，您可能开始意识到，实际上在人体内正在围绕葡萄糖发生许多不同反应。这是因为葡萄糖是人体必需的能量来源，人体有很多不同机制，以确保适当水平的葡萄糖在血液中流动。例如，人体把葡萄糖储存在肝脏中（以糖原形式），必要时也能把蛋白质转化成葡萄糖。碳水化合物供给细胞赖以生存的能量。

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