碳水化合物是一种重要的有机营养素,在生物中具有多种作用。 它储存能量,至少在植物中充当结构成分,并形成遗传分子(如DNA和RNA)的骨架。 碳水化合物由较小的结构单元构成,这些结构单元形成一类称为糖的分子。 当它们被消化时,更准确地说碳水化合物是“还原”为糖而不是“转化为”糖。
糖单位
通常,白糖通常是指蔗糖,是普通的食糖,但从科学上讲,它是指一种具有甜味的简单结晶碳水化合物。 碳水化合物由一种或多种称为糖的单元组成。 糖在希腊语中的字面意思是“糖”,由碳环结构制成,每个碳原子的精确比例为两个氢原子。 糖既指碳水化合物分子(糖)的基本单元,又指由两种糖结合而成的其他简单碳水化合物分子。
碳水化合物类型
如果碳水化合物仅由一种糖组成,则称为单糖。 例子包括牛奶中的半乳糖,蜂蜜和水果中的果糖以及普遍存在的葡萄糖。 当这些单个单元以两个为一组结合在一起时,它们会形成二糖。 例如,蔗糖是葡萄糖和果糖的组合。 任何将两个以上的单糖结合在一起的碳水化合物称为多糖。 这样的例子之一是植物中发现的淀粉。 多糖可以由数十,数百或数千个链接在一起的线性或支链糖单元组成。 单糖和二糖属于简单糖或简单碳水化合物的范畴。 多糖被称为复合碳水化合物。
碳水化合物消化
碳水化合物单元通过单个氧原子键合在一起。 消化系统通过使用酸和酶来破坏这些键。 通过该过程,复杂的碳水化合物(例如淀粉)首先还原为二糖麦芽糖,然后还原为简单的糖葡萄糖,尽管其中某些成分(例如纤维)是不易消化的。 另一方面,二糖仅需一步即可; 它们迅速分解成两种单糖。 最终,大多数碳水化合物最终以葡萄糖的形式存在,而葡萄糖主要被细胞用作能量来源。 血液中的葡萄糖量(称为血糖)是细胞能量的关键指标,必须由人体保持在一定范围内。
血糖
消化系统分解并吸收碳水化合物的速度部分受分子复杂性的影响。 但是,这只是一般规则,有很多因素会影响消化速度,包括所讨论食物的类型和制备方式。 例如,牛奶对血糖的影响仅是中低水平。 果糖的消化方式可能根本不会影响血糖。 血糖总量的急剧上升被称为高血糖症。 在长时间内,高血糖状态最终会导致糖尿病,心脏病和神经损伤。 通常,最好是消耗分解成糖的碳水化合物要慢得多。