(3.2)第3类精物质中的碳水化合物：

碳水化合物主要指葡萄糖（由6个碳原子，12个氢原子和6个氧原子组成的有机化合物）和原糖，果糖，淀粉，纤维素等多糖化合物。葡萄糖是由植物的光合作用产生出来的。绿色植物的光合作用通过照射到叶面的太阳光的能量进行一系列的化学反应生成葡萄糖，并且释放出氧气。绿色植物叶子上的叶绿素进行光合作用过程还需要有一些有机酶和蛋白质类有机大分子参与其中，而这些化学反应的能量主要来源于叶面的叶绿素细胞吸收的太阳光。这个葡萄糖之所以重要是因为地球生物除了绿色植物可以直接利用太阳光能量来生成它以外，其余所有生物细胞的生命活动，包括植物自己的细胞生长，都需要它来提供能量和组织成分。

光合作用的神奇就在于能够把这些地球上富含的水、二氧化碳和无机物变成地球生命中最重要的，最基本的有机化合物葡萄糖；并且产生地球生物必需的氧气。葡萄糖几乎是所有生物细胞活动的能量来源，葡萄糖经过氧化反应可以提供大量的能量来维持生命系统的有序活动。地球上几乎所有生物的细胞活动的能量来源都依赖光合作用产生的葡萄糖。可以说光合作用生成的葡萄糖是所有地球生命活动的能量来源，是地球生物间接利用太阳能的几乎唯一的有效物质。各种地球生物都是通过葡萄糖的氧化反应来获取能量，而生物氧化反应呼吸过程中吸入的氧气也是植物在光合作用中生成的。

植物也会进一步把葡萄糖合成原糖，果糖，淀粉，纤维素等多糖碳水化合物。这些碳水化合物是其他昆虫和动物的能量营养来源。同时植物体内的水分和其他矿物质也为其他生物提供营养成分。这些碳水化合物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。从聚合的葡萄糖分子数量上来看糖原最小，并且链短分支多，主要作为动物器官和细菌细胞的葡萄糖储备，又称为动物淀粉。动物通过食物消化得到葡萄糖获取能量，而没有消耗掉的葡萄糖可以合成原糖储存，主要贮存在肝和肌肉中作为备用能量。植物细胞体内也会生成两个葡萄糖分子构成的蔗糖，这就是很多人喜欢的，能够溶于水的甜味营养物质。蔗糖几乎普遍存在于植物界的叶、花、茎、种子及果实中。在甘蔗、甜菜及槭树汁中含量尤为丰富。甜度是各种不同的糖类的重要食用性质。

比较长的葡萄糖链接成为淀粉。淀粉是一种无味、蓬松的白色粉末，不溶于冷水、酒精和其他溶剂。植物把葡萄糖转化来的淀粉作为下一代生长的能量储备在种子中。还有一些植物把淀粉储存在块状根茎中。在动物的饮食中，淀粉是生物葡萄糖的重要来源。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葡萄糖分子，通过糖苷键连接而成。单链淀粉（直链淀粉）水溶性较差，糊化温度较高，成膜性和强度好，但粘附性和稳定性较差。遇碘产生蓝色反应。主要存在于大米、小麦、燕麦等食物中。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）。支链淀粉，难溶于水，稳定性好。遇碘产生紫红色反应。主要存在于糯米、糯玉米、土豆、红薯等食物中。动物和人的身体中的唾液和胰腺中含有的一种淀粉酶，可以分解淀粉成为葡萄糖以获得能量。淀粉对人也是一种最重要的碳水化合物营养物质。

而葡萄糖单长链构成的纤维素在常温下不溶于水，而且有一定的强度。在植物的细胞壁中，多个纤维素分子（通常为50～60个）相互平行排列，形成长的、坚硬的微纤维，即微纤丝。这些微纤丝是细胞壁的基本结构单元。微纤丝进一步成束并相互交织，形成更大的纤丝束。这些纤丝束通过氢键和范德华力等相互作用力紧密连接，构成了细胞壁的网状结构。这种网状结构的细胞壁为植物细胞提供了强大的机械支撑和保护。另外植物还有一类细胞壁的支持物质是木质素。木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，主要存在于木质组织中。木质素通过形成交织网来硬化细胞壁，与纤维素纤维之间的结合增强了细胞壁的硬度和抗压能力。木质素是不能成为动物的营养物质的，但是它对植物的生长和支撑起到重要的作用。

一般动物食用的植物的叶和草中都有含有大量的纤维素，淀粉，糖分和蛋白质营养成分。植物光合作用产生的葡萄糖，以及由葡萄糖生成的淀粉，纤维素等碳水化合物是动物和人的生命活动能量来源。动物的活动和体温维持的能量都需要利用这些碳水化合物。动物和人都是直接，或间接地靠植物光合作用产生的碳水化合物生活。草食动物除了可以直接吸收植物中的糖分和淀粉以外，还可以利用身体内的一种微生物把植物纤维分解成葡萄糖来吸收。肉食动物是通过吃草食动物的肉，来间接地利用植物的产生的碳水化合物。

人类是杂食动物，除了可以直接消化植物的糖分以外，体内的淀粉酶可把淀粉转化为葡萄糖来消化吸收。人类体内的碳水化合物营养主要是通过食用植物种子和根茎中的淀粉来获取的。通过粮食生产保障了人类的碳水化合物营养成分人类才能够进入文明社会。一般来说人体内没有能分解纤维素的微生物，所以不能直接消化纤维素。但是纤维素对于维持人体健康也是必需的。纤维素除了能帮助人类排出粪便以外，可能还有其它的一些作用。比如维护肠道菌群平衡等功能。

人类体内的多余的葡萄糖会转化成脂肪储存在体内，在食物不足的时候体内储存的脂肪可以水解成为葡萄糖被利用。所以人体内的脂肪也应该属于碳水化合物类的营养物质。但是体内的脂肪过多，不仅会堆积在皮肤下面。还可能会聚集在血管壁，内脏器官的表面等地方，比如形成血管壁结块，脂肪肝等，这些位置聚集的脂肪可能会产生一些疾病，影响人体健康。多余的碳水化合物会造成脂肪堆积使人变胖，甜食过多也会对身体健康产生很多负面影响。

碳水化合物是精物质的主要成分，人可以几十天不吃肉，少吃菜。但是如果摄入的碳水化合物不够就会有饥饿感，导致身体产生热量不足。所以人们认为碳水化合物是维持生存必需的主要食物成分，又常常被称为主食。碳水化合物食物可以分为简单碳水化合物和复杂碳水化合物。简单碳水化合物如糖、蜂蜜等，易于被身体快速吸收，但过量摄入可能导致血糖波动和体重增加。复杂碳水化合物如全谷物、蔬菜和豆类，则能提供持久能量，并富含膳食纤维、维生素和矿物质。显然复杂碳水化合物食物比较有利于身体健康，应该是主要的主食。

西医健康指导根据食物热量来安排碳水化合物的摄入量。据测量每克碳水化合物在人体内消化代谢后，会产生4千卡的热量。而每克脂肪会产生9千卡的热量，每克蛋白质也会产生大约4千卡的热量。根据衡量食物能量贡献的这个重要指标，西医通过评估基础代谢率，强调热量平衡，制定个性化热量控制方案。依据科学研究的数据来指导人体热量控制，以维护个体健康和预防相关疾病。在食物的营养配比上，西医建议总碳水化合物摄入量占总能量的45%至65%，具体量可根据个体情况和运动水平进行调整。

在对人体营养物质的充分认识的基础上，西医医疗过程中常用的葡萄糖水溶液静脉注射方法，就是对人体全身细胞进行能量补充的最直接有效的治疗手段。同时医生还可以在葡萄糖注射液中添加各种药物，或者其他营养成分以达到迅速到底全身细胞的治疗效果。

中医强调饮食的均衡与适量。对碳水化合物的摄入建议选择富含纤维素的多种复杂碳水化合物食物，如全谷物，薯类，豆类食物。中医强调食物的搭配与互补，主食与其他各种蔬菜，肉蛋，水果等食物要有合理的比例。并且需要根据个人的身体情况，以及天气、季节、所处的环境等具体情况进行合理的安排。总之需要合理地安排碳水化合物，糖类物质食物比例，以保证必不可少的各种营养成分。在满足主食供应解决了温饱问题以后，人们更加关注合理的饮食健康管理。