很多人都聽說過那麼一句話,那就是我們人體是由碳水化合物組成的,這話到底是什麼意思?其實碳水化合物所指的就是糖(C6H12O6),是糖類的一種俗稱,也即是說,我們身體的一部分是由糖類組成。
糖類可分為單糖C6H12O6,雙糖(C6H12O6)2以及多糖(C6H12O6)n三大類。
單糖葡萄糖為單糖的最著名代表。葡萄糖可謂是可以被我們人體最能直接利用的糖了,它的存在就跟生物界的食物鍊的第一節一樣,說它是食物鍊的第一節并不是說它最簡單最基礎,而是它的存在是直接可由植物進行光合作用而産生的,也即是說,它跟植物一樣,是可以從陽光中索取能量的。
所有的動植物體内的生物能,實際上都隻能來源于植物從陽光中獲取太陽能,然後再将太陽能鎖定在葡萄糖當中的能量,因此,這個世界必需需要植物的存在,那是因為必需要有葡萄糖的存在。
無論是動物還是植物,甚至是大部分的異養型微生物,每一個細胞的活動所需要的能量都隻能從葡糖糖中獲取,而這獲取葡萄糖的過程就是所謂的細胞呼吸過程。
當然,其實單糖除了葡萄糖之外,還有的就是果糖,而果糖的分子式跟葡萄糖是一樣的,都是C6H12O6,隻不過是它們的排列方式不太一樣而已。微小的排列方式的不一樣造就了化學性質上的差異,而這樣的微小差異對于生物化學所表現出來的物質性質來說是非常重要的。比如說葡萄糖與果糖,果糖雖然不是可被我們的細胞直接利用的單糖,但是它卻要比葡萄糖甜很多,而且由于這微小排列方式上的不同,我們的身體對它的處理方式也是不同的。
雙糖如果你已經知道單糖就是單個分子的糖,那麼你就應該知道,雙糖其實也就是兩個分子的糖結合而成的一種糖了。
在雙糖中,其中最容易讓人想到的應該就是蔗糖了。蔗糖是由一個葡萄糖分子跟一個果糖分子通過一個共價鍵的方式連接在一起雙糖,僅是由兩個單糖分子組裝而成,對于這種糖,其實我們的人體是非常輕易地就處理并利用它們的,但是如果這些單糖再通過更多的共價鍵,然後拼接成含有更多的單糖的多糖分子呢?這時候的糖,其實也就變成了多糖了。
多糖多糖是由多個單糖分子通過共價鍵的方式鍊接而成的一種糖,由于多個單糖的分子一起結合,它們在一些架構上會表現出一些單糖與雙糖無法擁有的功能。多糖所表現出的功能,其實已經不再是像單糖或者雙糖那樣單單僅是充當細胞能量的來源了。
多糖的存在由于是有多個單糖分子拼接而成的,因此我們可以将它理解為能量的儲存庫。當然,由于多糖的本身是由大量的單糖組成了,因此它們會變得很大,這就跟一個房子一樣,單糖是磚,那麼多糖就是房子。而在植物之中,纖維素就是多糖的一種,同時它也是一種最為常見的結構化合物,可惜的是,因為我們沒有可利用它的酶,所以我們人體根本就沒辦法消化它,不過還好,我們人雖是不行,但是奶牛可以,理論上說,讓奶牛吃草,然後我們再喝牛奶就可以了。
纖維素隻是多糖中的一種,其中還有的就是澱粉。澱粉可以存在于植物很多的部位,比如說根,莖,葉以及果實等等,裡面都會含有大量的澱粉,而這澱粉就是植物儲存能量的一種物質形式。對于植物而言,澱粉是它們的能量存儲庫,那麼對于動物而言呢?其實也就是脂肪了。
脂肪本質上是一種多糖,它是我們人體吃進多餘的葡萄糖并暫時還沒得到利用而聚集起來形成的一類物質,當我們餓的時候,體内的葡糖糖消耗得差不多的時候,由于身體細胞所需要的能量不能停,這時候的脂肪就會被開啟利用起來。所以,為什麼人經常被餓的時候會變瘦,其實這也正是體内當然脂肪被消耗的緣故。
無論是澱粉還是脂肪,它們存在的本質更像是要解決生命的不時之需,當植物許多天都得不到陽光,那麼澱粉就是它們生命維持的保障,而包括我們人類在内的動物呢?脂肪就是大家餓上幾天都餓不死的保障吧。
如果要用一句話來總結概括糖的存在的話,那麼我們可以這樣去理解:
糖本身其實就像是生物界中的石油,它們給生命提供能量的本質都是利用糖的本身所具有的較高的“化學勢能”,然後通過生化反應來變成具有較低的“化學勢能”的二氧化碳和水,然後較高的“化學勢能”就得以釋放,并為生命提供所其需要的活動能量。而這些蘊藏在生命中的所有能量,它們最終都僅有一個來源,那就是太陽。
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