揭示人类消化系统如何分解碳水化合物、蛋白质和脂肪的科学原理

你可以把消化系统叫做拆卸线。你的身体吸收你给它的任何食物，分解它，带出它所能带出的所有营养，并丢弃废物。这是化学作用的一个惊人的例子，它全天候发生。

我们的身体主要依赖三种食物:碳水化合物、脂肪和蛋白质。在消化过程中，这三种类型的食物被同一类型的化学反应分解，称为水解。水解是化合物与水发生反应时的分解。让我们看看每种食物是如何被分解的。

碳水化合物存在于蔬菜、水果、乳制品、面包和糖果中。它们是聚合物，或由被称为单体的重复单位组成的分子。你可以把聚合物想象成一条链，单体想象成单个的链。

糖、淀粉和纤维素都是碳水化合物。糖分子是最简单的碳水化合物。这些糖可以由一个或两个单位组成，也称为单糖或双糖。

一种常见的单糖是葡萄糖。它是蔗糖、淀粉和绿色植物的主要成分纤维素的组成部分。当我们吃含有葡萄糖的食物时，我们的身体会用它来产生能量。

葡萄糖是脑细胞使用的唯一一种糖。吃正确的碳水化合物可以提供葡萄糖，帮助我们的大脑正常工作。但这并不意味着你要吞下大量的苏打水和糖果。你会很快得到提升，但随后你的身体会释放胰岛素来吸收这大量的单糖供以后使用。很快，大脑中的葡萄糖就会减少，使你无法集中注意力。

常见的双糖是食糖或蔗糖。它是由葡萄糖分子和果糖分子结合而成，通过一种叫做缩聚的化学反应。这与水解相反，因为水分子被释放出来，而不是被用于反应中。在消化过程中，蔗糖通过水解被分解。

复合碳水化合物存在于水果、蔬菜、全谷物、面包、意大利面和乳制品中。淀粉是一种复杂的碳水化合物。它通常存在于土豆、玉米和大米中。淀粉由成千上万的葡萄糖分子结合在一起组成。在你吃下第一个字节的食物后，淀粉就开始分解了，这要归功于唾液中发现的一种叫做α -淀粉酶的酶。

我们先来谈谈酶。酶有助于加速化学反应，在消化过程中发挥重要作用。它们加速的反应之一是水解。这有助于分解大到无法通过肠壁进入血液的大分子。

酶有助于将碳水化合物、蛋白质和脂肪等大分子分解成更小的分子，从而更容易被血液吸收。来自碳水化合物的单糖，来自蛋白质的氨基酸，来自脂肪的脂肪酸。这就引出了第二种主要的食物，脂肪。

脂肪是由碳、氢和氧原子组成的三酯。三酯是由三个脂肪酸分子与甘油(一种含有三个羟基的分子)发生化学反应而产生的。当脂肪被分解时，这些脂肪酸链和甘油就可以供身体使用了。

脂肪酸是构建细胞膜所必需的。我们的身体含有大约100万亿个细胞。所以你可以明白为什么脂肪酸如此重要了。脂肪也是能量的重要来源。它们每克的产量是碳水化合物或蛋白质的两倍。

第三种食物由蛋白质组成。蛋白质来自动物，如鸡肉、鱼和奶制品。

(牛叫声)

还有植物来源，比如谷物，种子，坚果和蔬菜。蛋白质是由称为氨基酸的重复单位组成的，由肽键连接在一起。在消化过程中，蛋白质通过水解分解成氨基酸。

氨基酸溶解在我们的血液中，并被运送到组织和器官。在那里，氨基酸要么被用作能量来源，要么通过缩聚聚合组装成蛋白质。这些新合成的蛋白质被用来制造激素、骨骼、肌肉、皮肤和血液。

消化系统非常简单，但它的速度、效率和复杂性令人难以置信。最重要的是，在你吞下食物后，这条神奇的拆卸线完全是不由自主的，消化过程中涉及的所有化学反应都是同一种反应——水解的变体。所以下次你吃东西的时候，想想食物的分解是多么优雅简单，不管你吃的是什么类型的食物。

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