末路重生剧情:食物常识知多少 -碳水化合物-脂肪 -DM

食物常识知多少 -碳水化合物-脂肪
可以毫无疑问地说，您今天必做的一件事是吃东西——食物对所有动物而言都至关重要。如果不吃东西，就会引发各种问题：饥饿、虚弱、饿死……食物对生命而言必不可少。
不过，什么是食物？食物中的什么物质使其如此重要？一旦您吃下食物，食物将发生什么变化？食物由什么组成？食物是怎样为我们的身体提供能量的？“碳水化合物”和“脂肪”这些词（特别是“营养表”标签上的这些字眼，如今几乎每件食品上都有此类标签）的真正意思是什么？如果您整个星期除了软糖什么都不吃，将会出现什么情况？什么是卡路里？为什么我们不能像牛一样吃草，或像白蚁一样啃食木头？


食物常识知多少


如果您想了解食物，想知道人体是怎样利用食物的，那么请继续阅读吧！在本文中，我们将向您提供您需要的所有信息，帮您理解汉堡包或香蕉对维持人体日常运转起到什么作用。
想想今天您吃了些什么食物——也许是谷类食品、面包、牛奶、果汁、火腿、奶酪、苹果、土豆……所有这些食物（以及您能想到的许多其他食物）含有七种基本成分： 碳水化合物（简单的和复杂的） 蛋白质 脂肪 维生素 矿物质 纤维 水
人体的目标是消化食物并利用食物使人体存活下来。在以下部分中，我们将逐一分析这些基本成分，了解它们的真正功能，以及它们为什么对人体如此重要。 （注意：可能有一些非食物物质会掺杂在您的食物中，特别是如果您食用了许多加工食品）。最常见的此类物质是人造色素和化学防腐剂。这些是添加剂，并不是自然食品的成分。）
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。
有关碳水化合物的更多信息，请查看本文结尾的链接页面。
任意一条由氨基酸组成的链就可以称作蛋白质。氨基酸是一种作为所有细胞构件的微小分子。碳水化合物为细胞提供能量，而氨基酸则为细胞提供它们生长和维持结构所需的构建材料。人体重量的大约20%是蛋白质，60%是水。除此之外，人体的大部分其他成分是由矿物质组成的（例如，骨骼中的钙）。氨基酸之所以被称作“氨基酸”是因为它们都含有一个氨基（NH2）和一个酸性的羧基（COOH）。以下是两种氨基酸的化学结构。

您可以看到，两种氨基酸的顶部完全相同。所有的氨基酸皆是如此——底部的链（在这两种氨基酸中为H或CH3）是一种氨基酸区别于另一种氨基酸的唯一不同之处。在一些氨基酸中，存在差异的那个部分可能非常大。人体由20种不同的氨基酸组成（自然中可能存在100种不同的氨基酸）。
对人体而言，有两类不同的氨基酸：必需的和非必需的。非必需氨基酸指可以利用人体内其他化学物质生成的氨基酸。必需氨基酸是不能生成的，因此摄取的唯一途径是通过食物。这里列出一些不同的氨基酸：
非必需氨基酸
丙氨酸（由丙酮酸合成） 精氨酸（由谷氨酸合成） 氨羰丙氨酸（由天冬氨酸合成） 天冬氨酸（由丁酮二酸合成） 半胱氨酸 谷氨酸（由酮戊二酸合成） 谷氨酰胺（由谷氨酸合成） 甘氨酸（由丝氨酸和苏氨酸合成） 脯氨酸（由谷氨酸合成） 丝氨酸（由葡萄糖合成） 酪氨酸（由苯丙氨酸合成）
必需氨基酸 组氨酸 异白氨酸 白氨酸 赖氨酸 蛋氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 色氨酸 缬氨酸
我们饮食中的蛋白质来源既有动物也有植物，其中来自动物的（肉、牛奶、鸡蛋）可提供所谓的“完全蛋白质”，意指它们包含所有必需的氨基酸。植物来源通常氨基酸含量较低，或缺少特定的必需氨基酸。例如，米饭中的异白氨酸和赖氨酸含量低。不同的植物来源缺乏不同的氨基酸，不过您可以通过结合食用不同的食物，从而在全天获得所有的必需氨基酸。一些植物来源含有相当多的蛋白质——如坚果、豆子、大豆等食物富含蛋白质。通过结合食用这些食物，您可以完全摄取所有必需氨基酸。
消化系统把所有的蛋白质分解成氨基酸，于是它们可以进入血流。然后细胞利用氨基酸作为细胞构件。

金枪鱼罐头上的营养标签
通过以上这些讨论，您可以明白人体不能仅靠碳水化合物生存，还必须有蛋白质。本文建议，蛋白质的每日推荐摄取量（RDA）应为每公斤体重0.8克蛋白质。因此，体重67公斤的人每天需要54克蛋白质。以上照片是一盒金枪鱼罐头的营养标签。可以看到，一盒金枪鱼罐头大概含有32克蛋白质（每份含有13克蛋白质，罐头中共有2.5份）。一杯牛奶大约含有8克蛋白质。一片面包可能含有2或3克蛋白质。由此可见，在正常饮食中达到蛋白质的RDA标准并非难事。
我们对不同食物所含的常见脂肪都有所了解。肉含有动物脂肪。大多数面包和糕饼中含有植物油、起酥油和猪油，油炸食品在热油中烹炸。脂肪往往油腻而光滑。

橄榄油包装瓶上的营养标签
您可能听说过两种脂肪：饱和脂肪和不饱和脂肪。饱和脂肪一般在室温下呈固态，而不饱和脂肪在室温下呈液态。植物油是不饱和脂肪的最佳例子，而猪油和起酥油（还有您在生肉上看到的动物脂肪）则为饱和脂肪。不过，绝大多数脂肪同时含有饱和脂肪和不饱和脂肪。例如，您可以查看上图中的橄榄油包装瓶标签。它不仅含有饱和脂肪，还含有不饱和脂肪，但饱和脂肪溶解在不饱和脂肪之中。要分离饱和脂肪和不饱和脂肪，您可以把橄榄油放在冰箱里。饱和脂肪会凝固，而不饱和脂肪仍呈液态。您会发现，橄榄油灌装机甚至可以将不饱和脂肪进一步分为多不饱和脂肪和单不饱和脂肪。人们普遍认为不饱和脂肪比饱和脂肪健康，而单不饱和脂肪（如在橄榄油和花生油中）又比多不饱和脂肪健康。
您摄入的脂肪进入消化系统，会遇到一种称作脂肪酶的酶。脂肪酶将脂肪分解成不同的组成部分：甘油和脂肪酸。然后，这些成分重新组合形成甘油三脂在血流中流动传送。肌肉细胞和脂肪细胞吸收甘油三脂，将它们储存起来，或燃烧它们获取热量。
您需要摄入脂肪，有如下多种原因：
我们将在下一部分了解到，某些维生素是溶于脂肪的。摄取这些维生素的唯一途径就是进食脂肪。 人体必需的氨基酸存在同样的情况，重要的脂肪酸（例如，亚油酸用来构成细胞膜）也是如此。因为人体无法形成脂肪酸，所以您必须从食用的食物中获得这些脂肪酸。 事实证明，脂肪是优良的能量来源。每克脂肪所含的卡路里是每克碳水化合物或蛋白质所含热量的两倍。必要时，人体可以燃烧脂肪提供热量。
有关饮食中的脂肪的更多信息，请查看本文结尾的链接页面。
《韦氏大学词典》是这样定义“维生素”的： 维生素：大多数动物和一些植物的营养所必需的各种微量有机物质，特别是作为辅酶和辅酶前体，在调节代谢过程方面发挥作用，但它们不提供能量或用作构造单位。维生素存在于自然食品中，或有时在人体内生成。 维生素是保持身体正常运转所需的微小分子（维生素B12是最大的维生素分子，分子重量为1,355）。在晒伤和晒黑是如何形成的一文中，我们了解到人体可以制造自有的维生素D，但通常情况下维生素必须通过食物供给。人体需要13种不同的维生素： 维生素A（溶于脂肪，视黄醇）来自于植物中的β - 胡萝卜素，当您摄入β - 胡萝卜素时，胃里的一种酶会把它转换成维生素A。 维生素B（溶于水，由多种特定维生素合成） 维生素B1：硫胺素 维生素B2：核黄素 维生素B3：抗癞皮病维生素 维生素B6：吡哆醇 维生素B12：氰钴胺素 维生素
维生素C（溶于水，抗坏血酸） 维生素D（溶于脂肪，钙化醇） 维生素E（溶于脂肪，生育酚） 维生素K（溶于脂肪，甲基萘醌） 泛酸（溶于水） 生物素（溶于水）
在多数情况下，缺乏维生素会引发严重问题。下表显示缺乏不同维生素对应的疾病： 缺少维生素A：夜盲症、干眼病 缺少维生素B1：脚气病 缺少维生素B2：嘴唇、舌头和皮肤问题 缺少维生素B3：糙皮病 缺少维生素B12：恶性贫血 缺少维生素C：坏血病 缺少维生素D：佝偻病 缺少维生素E：脂肪吸收障碍、贫血 缺少维生素K：血凝固功能差、内出血
富含新鲜、天然食物的膳食通常能提供人体所需的所有维生素。食物的加工处理容易破坏维生素，因而许多加工食品都添加了人造维生素，称为“强化”食品。
矿物质是人体必不可少的元素，用以形成人体所需的特定分子。以下是人体所需的一些普通矿物质： 钙——供牙齿和骨骼使用 氯 铬 铜 氟——巩固牙齿 碘——与酪氨酸化合形成激素甲状腺素 铁——运输血红细胞中的氧 镁 锰 钼 磷 钾——神经细胞中的重要离子 硒 钠 锌
我们的确需要其他矿物质，但这些矿物质是通过含有它们的分子供给的。例如，硫是通过甲硫氨酸（一种氨基酸）供给的，而钴则作为维生素B12的成分进入人体。
食物为我们提供这些矿物质。如果饮食中缺少这些矿物质，就会发生各种问题和疾病。
正如上文所述，人体体重中约有60%为水。一个静止不动的人每天大概会失水1134克。
水以尿液形式排出人体，在呼气时通过呼吸散发，并且还通过皮肤蒸发等途径排出体外。显而易见，如果您在工作，并且大量流汗，那么您会失去更多水分。
因为我们在持续不断地失水，所以必须加以补充。我们需要通过高水分食物和液体的形式，按最少每天1134克的标准摄入水。在天气酷热和进行体育锻炼时，人体可能需要两倍的水。许多食物含水量惊人，特别是水果。除了水果提供的水分之外，由纯净水和饮料提供余下所需的水分。
纤维是我们所吃的食物中人体不能消化的物质的广义名称。我们经常会吃到的三种纤维包括： 纤维素 半纤维素 果胶
半纤维素存在于不同谷物（如小麦）的外壳中。糠属于半纤维素。纤维素是植物的结构成分。它使蔬菜成为我们熟悉的形状。果胶更多存在于水果中，它可溶于水但不可消化。果胶通常称作“可溶性纤维”，并形成凝胶。当我们摄入纤维时，它会径直通过人体，消化系统不对其做任何处理。
纤维素是一种复杂碳水化合物，它是一种葡萄糖分子链。一些动物和昆虫可以消化纤维素。因为牛和白蚁的消化系统中有细菌，可分泌将纤维素分解成葡萄糖的酶，所以牛和白蚁消化纤维素都不存在问题。但是人类既没有这种酶，也没有这些有益的细菌，所以纤维素对我们而言是不可消化的。
一个正常人一日三餐，在主餐之间还会吃点零食，几乎所有能量都来自碳水化合物供给的葡萄糖。然而，如果停止进食会发生什么情况？例如，假设您在树林里迷了路，或有意禁食又会怎样？人体将发生什么反应来产生能量？在没有食物的情况下，人体会经历许多阶段，试图使您生存下来。
饥饿那么，人体是怎样觉察到是该进食的时候了？饥饿的感觉从何而来？这种感觉不是来自蠕动的胃——切除了胃的人仍能感觉到饥饿。看起来，一个名为下丘脑的小型脑结构是发出饥饿感觉的中心。如果下丘脑的某个部位遭破坏，那这个人会暴饮暴食。如果下丘脑的另一部位遭破坏，那这个人永远不会感到饥饿。因此，非常明显，这两个部位相互制约平衡，从而产生饥饿的感觉。下丘脑是如何感觉到人体对的食物需要，其原理仍然不为人知，不过本文将讨论一些正在该领域进行的研究工作。
抵御饥饿的第一条防线是肝脏。肝脏通过把葡萄糖转化成糖原，将其存贮下来。肝脏以糖原形式存储了可供给12小时的葡萄糖。一旦消化了上一次进食的所有食物，肝脏便开始将其存储的糖原转化成葡萄糖，并释放这些葡萄糖，以保证血液中的葡萄糖含量。脂类分解作用也开始分解脂肪细胞中的脂肪，并释放脂肪酸进入血流。无须利用葡萄糖获取能量的组织（例如，肌肉细胞）开始燃烧脂肪酸。这样减少了葡萄糖需求，于是神经细胞获得这些葡萄糖。
一旦肝脏消耗完糖原，肝脏会转向名为糖原异生作用的过程。糖原异生作用把氨基酸转化成葡萄糖（有关糖原异生作用的更多信息，请参见本文）。
然后，肝脏开始通过脂类分解作用，从血液中的可用脂肪酸中生成酮体。大脑和神经细胞从完全消耗葡萄糖的组织转变成部分消耗酮体的组织，以获取能量。
一些其他新陈代谢过程实际上也经常在其中起作用。例如，爱斯基摩人的传统爱斯基摩食谱中实际上没有碳水化合物。您也可能通过阅读了解到，近来许多减肥计划试图利用酮新陈代谢来“燃烧脂肪”。如果您听说过这些节食方法，那么现在将更清楚地了解到它们的作用！
有关食物、营养及相关主题的更多信息，请查看下一页上的链接。