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碳水化合物有哪些，關(guān)于碳水化合物的營養(yǎng)供給，碳水化合物的化學(xué)組成

文章插圖
一、關(guān)于碳水化合物的概述
碳水化合物(carbohydrate)是由碳、氫和氧三種元素組成，由于它所含的氫氧的比例為二比一，和水一樣，故稱為碳水化合物。它是為人體提供熱能的三種主要的營養(yǎng)素中最廉價(jià)的營養(yǎng)素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物如單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如纖維素，是人體必須的物質(zhì) 。
糖類化合物是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。它不僅是營養(yǎng)物質(zhì)，而且有些還具有特殊的生理活性。例如：肝臟中的肝素有抗凝血作用;血型中的糖與免疫活性有關(guān) 。此外，核酸的組成成分中也含有糖類化合物——核糖和脫氧核糖。因此，糖類化合物對醫(yī)學(xué)來說，具有更重要的意義。自然界存在最多、具有廣譜化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物功能的有機(jī)化合物 ?？捎猛ㄊ紺x(H2O)y來表示。有單糖、寡糖、淀粉、半纖維素、纖維素、復(fù)合多糖，以及糖的衍生物。主要由綠色植物經(jīng)光合作用而形成，是光合作用的初期產(chǎn)物。從化學(xué)結(jié)構(gòu)特征來說，它是含有多羥基的醛類或酮類的化合物或經(jīng)水解轉(zhuǎn)化成為多羥基醛類或酮類的化合物。例如葡萄糖，含有一個醛基、六個碳原子，叫己醛糖。果糖則含有一個酮基、六個碳原子，叫己酮糖。它與蛋白質(zhì)、脂肪同為生物界三大基礎(chǔ)物質(zhì)，為生物的生長、運(yùn)動、繁殖提供主要能源。是人類生存發(fā)展必不可少的重要物質(zhì)之一。
二、關(guān)于碳水化合物的化學(xué)組成
糖類化合物由C，H，O三種元素組成，分子中H和O的比例通常為2：1，與水分子中的比例一樣，故稱為碳水化合物 ?？捎猛ㄊ紺m(H2O)n表示。因此，曾把這類化合物稱為碳水化合物。但是后來發(fā)現(xiàn)有些化合物按其構(gòu)造和性質(zhì)應(yīng)屬于糖類化合物，可是它們的組成并不符合Cm(H2O)n通式，如鼠李糖(C6H12O5)、脫氧核糖(C5H10O4)等;而有些化合物如甲醛、乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等，其組成雖符合通式Cm(H2O)n，但結(jié)構(gòu)與性質(zhì)卻與糖類化合物完全不同。所以，碳水化合物這個名稱并不確切，但因使用已久，迄今仍在沿用。(另外像碳酸(H2CO3)、碳酸鹽(XXCO3)、碳單質(zhì)(C)、碳的氧化物(CO2、CO)、水(H2O)都不屬于有機(jī)物，也就是不屬于碳水化合物。
碳水化合物是為人體提供熱能的三種主要的營養(yǎng)素中最廉價(jià)的營養(yǎng)素。食物中的碳水化合物分成兩類：人可以吸收利用的有效碳水化合物，如：單糖、雙糖、多糖和人不能消化的無效碳水化合物，如：纖維素。碳水化合物一般的化學(xué)表達(dá)式為C6H12O6 。
三、關(guān)于碳水化合物的主要用途
1.一般作用
碳水化合物是生命細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要成分及主要供能物質(zhì)，并且有調(diào)節(jié)細(xì)胞活動的重要功能。機(jī)體中碳水化合物的存在形式主要有三種，葡萄糖、糖原和含糖的復(fù)合物，碳水化合物的生理功能與其攝入食物的碳水化合物種類和在機(jī)體內(nèi)存在的形式有關(guān) 。1.膳食碳水化合物是人類獲取能量的最經(jīng)濟(jì)和最主要的來源;2.碳水化合物是構(gòu)成機(jī)體組織的重要物質(zhì)，并參與細(xì)胞的組成和多種活動;此外還有節(jié)約蛋白質(zhì)、抗生酮、解毒和增強(qiáng)腸道功能的作用。
2.正常需要
根據(jù)中國膳食碳水化合物的實(shí)際攝入量和世界衛(wèi)生組織。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的建議，與2002年重新修訂了我國健康人群的碳水化合物供給量為總能量攝入的55%-65% 。同時(shí)對碳水化合物的來源也作了要求，即應(yīng)包括復(fù)合碳水化合物淀粉、不消化的抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖等碳水化合物;限制純能量食物如糖的攝入量，提倡攝入營養(yǎng)素/能量密度高的食物，以保障人體能量和營養(yǎng)素的需要及改善胃腸道環(huán)境和預(yù)防齲齒的需要。
四、關(guān)于碳水化合物的營養(yǎng)供給
　(1)供給能量：每克葡萄糖產(chǎn)熱16千焦(4千卡)，人體攝入的碳水化合物在體內(nèi)經(jīng)消化變成葡萄糖或其它單糖參加機(jī)體代謝。每個人膳食中碳水化合物的比例沒有規(guī)定具體數(shù)量，我國營養(yǎng)專家認(rèn)為碳水化合物產(chǎn)熱量占總熱量的60—65%為宜。平時(shí)攝入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中含量較高，攝入碳水化合物的同時(shí)，能獲得蛋白質(zhì)、脂類、維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維等其它營養(yǎng)物質(zhì) 。而攝入單糖或雙糖如蔗糖，除能補(bǔ)充熱量外，不能補(bǔ)充其它營養(yǎng)素。
(2)構(gòu)成細(xì)胞和組織：每個細(xì)胞都有碳水化合物，其含量為2%—10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在細(xì)腦膜、細(xì)胞器膜、細(xì)胞漿以及細(xì)胞間質(zhì)中。
　(3)節(jié)省蛋白質(zhì)：食物中碳水化合物不足，機(jī)體不得不動用蛋白質(zhì)來滿足機(jī)體活動所需的能量，這將影響機(jī)體用蛋白質(zhì)進(jìn)行合成新的蛋白質(zhì)和組織更新。因此，完全不吃主食，只吃肉類是不適宜的，因肉類中含碳水化合物很少，這樣機(jī)體組織將用蛋白質(zhì)產(chǎn)熱，對機(jī)體沒有好處。所以減肥病人或糖尿病患者最少攝入的碳水化合物不要低于150克主食。
(4)維持腦細(xì)胞的正常功能：葡萄糖是維持大腦正常功能的必需營養(yǎng)素，當(dāng)血糖濃度下降時(shí)，腦組織可因缺乏能源而使腦細(xì)胞功能受損，造成功能障礙，并出現(xiàn)頭暈、心悸、出冷汗、甚至昏迷。
　(5)抗酮體的生成：當(dāng)人體缺乏糖類時(shí)，可分解脂類供能，同時(shí)產(chǎn)生酮體。酮體導(dǎo)致高酮酸血癥。
(6)解毒：糖類代謝可產(chǎn)生葡萄糖醛酸，葡萄糖醛酸與體內(nèi)毒素(如：藥物膽紅素)結(jié)合進(jìn)而解毒。
　(7)加強(qiáng)腸道功能：與膳食纖維有關(guān) 。如：防治便秘預(yù)防結(jié)腸和直腸癌防治痔瘡等。
其它：碳水化合物中的糖蛋白和蛋白多糖有潤滑作用。另外它可控制細(xì)腦膜的通透性。并且是一些合成生物大分子物質(zhì)的前體，如嘌呤、嘧啶、膽固醇等。
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