Saturday, March 9th, 2024

醣類（Carbohydrate）

醣類「碳水化合物」是生物中的常見能量來源，卻不是人類的必須營養，人體可以從蛋白質及脂肪獲取能量。

人體內肝醣總量約兩百至五百克，相當於八百至兩千大卡熱量。若不從外界攝入能量，人體內存在肝臟與肌肉的肝醣會在十八小時內耗盡。

肝糖分解反應發生在肌肉細胞與肝組織，是對激素與神經信號的響應。

在肝細胞中，肝糖分解的最主要目的是向血液中釋放葡萄糖，以供其它細胞攝取。在此過程中，葡萄糖六磷酸（Glucose-6-Phosphate C₆H₁₃O₉P） 分子中的磷酸基團由葡萄糖六磷酸脂酶（肌肉細胞中不表現此酶）的催化作用而被水解。

在肌肉細胞中，肝糖分解反應生成葡萄糖六磷酸，它是糖解反應的直接受質，故可以很好的為肌肉收縮提供能量。

運動時肌肉的肝醣不提升血糖的原因是：肌肉中的肝醣無法生成葡萄糖。肝醣分解下來的單體是葡萄糖一磷酸（Glucose-1-Phosphate C₆H₁₃O₉P）， 經變位反應生成葡萄糖六磷酸（Glucose-6-Phosphate C₆H₁₃O₉P）， 由於肌肉細胞中缺少葡萄糖六磷酸脂酶，葡萄糖一磷酸無法經過醣質新生步驟轉化為葡萄糖，且磷酸化的葡萄糖由於帶有負電荷也無法穿過細胞膜。 因此若想生成葡萄糖，只能進行無氧氧化（Anaerobic Oxidation of Glucose) 生成乳酸，以乳酸的形式通過血液循環轉運到肝細胞，再讓肝臟進行醣質新生產生葡萄糖。

葡萄糖 Glucose（C₆H₁₂O₆）：是自然界分布最廣、且最為重要的一種單醣。

1747年，德國化學家馬格拉夫自葡萄乾中分離出少量的葡萄糖。1838年，由法國化學家尚-巴蒂斯特·杜馬正式命名為「glucose」。由於葡萄糖在生物體中的重要地位， 了解其化學組成和結構成為19世紀有機化學的重要課題，1892年德國化學家費歇爾確定了葡萄糖的鏈狀結構及其立體異構體，並因此獲得1902年諾貝爾化學獎。

葡萄糖很容易吸收進入血液，因此醫院與運動愛好者常常以其作強而有力的快速能量來源。除此之外，葡萄糖對腦部正常功能極為重要， 高循環血糖濃度可產生葡萄糖強記效應（Glucose Memory Facilitation Effect），並促進記憶力和認知表現。

麥芽糖 Maltose（C₁₂H₂₂O₁₁）：屬雙醣，是澱粉酶分解澱粉產生，白色針狀結晶，易溶於水，甜味比蔗糖弱。

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糧食產量

一八四○年德國人尤斯圖斯·馮·李比希才首次發現植物所需的化學養分，是化學肥料的開端，農業產量因此大增，從此人類飢荒問題開始大幅減少。
一九○三年，猶太裔德國化學家佛列茲·哈伯，發明從氮氣和氫氣合成氨的工業哈伯法，獲得一九一八年度的諾貝爾化學獎。 哈伯-博施法使人類從此擺脫了只能依靠天然氮肥礦產資源，特別是硝酸鈉的被動局面， 加速了世界農業的發展，糧食產量因此大幅增加。哈伯也從此成了世界聞名的大科學家。每年世界生產合成氮肥目前超過一億噸。有人認為 哈伯-博施法養活今日世界一半的人口。