碳水化合物是自然界存在最多、具有广谱化学结构和生物功能的有机化合物，同时也是为人体提供热能最廉价的营养素。碳水化合物按结构分为两类(详见表8-1):简单碳水化合物和复杂碳水化合物。简单碳水化合物包括单糖和寡糖，复杂碳水化合物包括淀粉和糖原。
(一)简单碳水化合物
简单碳水化合物按其结构又分为:单糖和寡糖。
1.单糖
单糖是不能被水解为更简单的糖类，是碳水化合物中最简单的一种。根据含碳数目的多少，命名为丙、丁、戊、己、庚糖。其中戊糖(阿拉伯糖、核糖和脱氧核糖)和己糖(葡萄糖、果糖和半乳糖)在自然界中广泛存在。
单糖类以己糖中的果糖和葡萄糖为主，其中葡萄糖是构成食物中各种糖类最基本的结构单位，在食物中常以游离态存在，是机体吸收利用最好的糖，并为机体细胞提供能量。葡萄糖是其他糖类在体内分解后的产物，通过直接食用或静脉注射进入体内，可以迅速产能。葡萄糖的构型有D和L型(图8-1)，人体只能利用D型，而L型的葡萄糖常被人们做成甜味剂，增加了甜味又不增加能量的摄取。
2.寡糖(低聚糖)
寡糖是由2～6个单糖分子缩合而成，常见的寡糖有蔗糖、乳糖和麦芽糖等。蔗糖甜度大，常用于食品加工。乳糖是食物中常见的一种双糖。婴儿体内有乳糖消化酶，因此自出生后数月作为其唯一主食，但随着年龄的增加，这种消化酶缺乏，故有些成人使用大量乳糖后不易消化，出现胀气、腹泻等不良反应。
图8-1 葡萄糖D型和L型结构
(二)复杂碳水化合物——多聚糖(www.xing528.com)
多聚糖由10个以上单糖分子组成，常见的主要有淀粉、糖原和纤维等。淀粉是膳食中碳水化合物的主要形式，由膳食直接获取的葡萄糖比例小，大多数摄入的是淀粉类及少量寡糖。进入人体内的淀粉首先由唾液中的淀粉酶分解，再进入十二指肠，受胰淀粉酶分解为寡糖麦芽糖。寡糖在肠壁细胞外水解成为单糖，才能最终被人体吸收。
糖原也是人体内的主要碳水化合物，并是碳水化合物在人体内的主要储备形式，可以在体内氧化为机体提供能量。
纤维素是葡萄糖构成的多糖，水解比淀粉困难，不溶于水，加热也不溶解，通常的水解过程需要浓酸或稀酸在较高压力下长时间加热。
(三)碳水化合物的结合物
碳水化合物的结合物有糖脂、糖蛋白、蛋白多糖三类。碳水化合物与脂类形成糖脂，是组成神经组织与细胞膜的成分；与蛋白质结合形成糖蛋白，是一些具有重要生理功能的物质，如抗体、酶类和激素；氨基多糖可与蛋白质结合形成黏多糖，是构成结缔组织的基质，具有多种复杂功能。
表8-1 碳水化合物的分类和组成
◎思考题
1.什么是碳水化合物?
2.碳水化合物如何分类?
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