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為了幫助考生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)公共營(yíng)養(yǎng)師考試，中大網(wǎng)校編輯團(tuán)隊(duì)會(huì)在第一時(shí)間為廣大考生提供2013年公共營(yíng)養(yǎng)師三級(jí)基礎(chǔ)知識(shí)講解，以下是營(yíng)養(yǎng)師三級(jí)考試重點(diǎn)，供大家參考 。

碳水化合物俗稱糖類，是由碳、氫、氧三種元素組成的一大類有機(jī)化合物。碳水化合物是人類熱能的主要來(lái)源形式。自然界的碳水化合物主要來(lái)自植物的光合作用。

一、概述

(一)糖的分類

碳水化合物依結(jié)構(gòu)主要有單糖、雙糖、多糖及糖醇、寡糖等種類。在日常生活中人類接觸較多的是前三類。

1.單糖

單糖是最簡(jiǎn)單的糖，一般情況下人體消化酶是不會(huì)再將其分解為更小分子的糖。其中，重要的單糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。

葡萄糖(又名D-葡萄糖、右旋糖)是人體生理功能上最重要的糖，又是構(gòu)成食物中各種糖類的基本單位。人體中血糖即為葡萄糖。葡萄糖在蜂蜜和水果中含量豐富，甜度為100。

果糖(又名D-果糖、左旋糖)是天然糖類中最甜的糖，甜度為110。果糖通常與蔗糖共存于

水果及蜂蜜中，在蘋(píng)果與番茄中含量亦較豐富。

半乳糖(又名D-半乳糖、腦糖)是由乳糖、蜜二糖、棉子糖、水蘇糖等分解生成。自然界沒(méi)有單一形式的半乳糖存在。

2.雙糖

雙糖是一種水解后可產(chǎn)生兩個(gè)分子單糖的糖。其既可由兩個(gè)相同的，又可由兩個(gè)不相同的單糖分子結(jié)合而成。其中，重要的雙糖有蔗糖、麥芽糖及乳糖等。

蔗糖廣泛存在于甘蔗、甜菜及有甜味的植物果實(shí)、葉、花、根莖之中，由一分子葡萄糖和一分子果糖結(jié)合而成，是砂糖(紅、白)中的主要成分，也是日常生活中常用的甜味劑。

麥芽糖由二分子葡萄糖結(jié)合而成，大量存在于發(fā)芽的谷粒，特別是麥芽中。淀粉和糖原水解后也可產(chǎn)生少量的麥芽糖。一般亦為食物加工中常用的甜味劑。

乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖結(jié)合而成，是唯一來(lái)自動(dòng)物的糖類，故只存在于哺乳動(dòng)物的乳汁及乳制品中，其濃度多為5%。乳糖不易溶解，且不太甜，但對(duì)嬰兒營(yíng)養(yǎng)特別重要。成人的小腸液中若缺乏乳糖酶或因年齡增加而致乳糖酶的活性下降，會(huì)導(dǎo)致乳糖不耐癥，造成腹脹、腹痛、腹瀉等不適癥狀。

3.多糖

多糖是由≥10個(gè)單糖分子聚合而成的大分子化合物。其特性與單糖、雙糖及低聚糖等有很大的差異。多糖類一般不溶于水，無(wú)甜味，不能形成結(jié)晶，無(wú)還原性。其中，最具代表性的有淀粉、糖原及膳食纖維等。通常，多糖可分為淀粉和非淀粉多糖二大類。

⑴淀粉類：包括植物淀粉和糖原。淀粉大量存在于植物種籽、根莖及部分干果中，是植物體貯存能量的形式。淀粉水解后中間產(chǎn)物為糊精，然后變?yōu)辂溠刻?，最終產(chǎn)物為葡萄糖。糊精是淀粉的部分水解物，分子大小約為淀粉的1/5，它的甜度低于葡萄糖。其中，因聚合方式不同又分為和支鏈淀粉兩種。

①直鏈淀粉(糖淀粉)：由幾十至幾百個(gè)葡萄糖分子殘基相連成一直鏈。在天然食品中的含量為19%～35%，且有粘性小、甜度低、易消化等特點(diǎn);

②支鏈淀粉(膠淀粉)：一般由幾千個(gè)葡萄糖分子殘基組成。其空間形式呈樹(shù)冠狀，有許多分枝，結(jié)構(gòu)較直鏈淀粉復(fù)雜。在植物淀粉中的含量較高，一般為65%～81%，并具有粘性大、甜度大、不易消化等特點(diǎn)。在谷物類中糯米的支鏈淀粉含量高達(dá)98 % ～100 %;粳米中直鏈淀粉的含量約為16%～24 % ，平均21%;秈米中所含的直鏈淀粉約為16%～32%，平均26 %。

糖原(多聚D-葡萄糖)又稱為動(dòng)物淀粉，是人和動(dòng)物體內(nèi)糖類的貯存形式。糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分子更大。糖原廣泛分布于動(dòng)物體內(nèi)的所有組織，但肝臟和肌肉中的含量較高。其在相應(yīng)酶的作用下可被分解為葡萄糖，故人體可以利用肝糖原快速分解以平衡血糖濃度。同時(shí)，肝臟又可將多余的血糖轉(zhuǎn)變成肝糖原貯存，以降低血糖，故肝糖原轉(zhuǎn)化成葡萄糖可作為人體任何組織細(xì)胞的能源。

肌肉中的糖原不能用于調(diào)節(jié)血糖濃度，只能在肌肉細(xì)胞需要能量時(shí)快速轉(zhuǎn)化成葡萄糖以供能，尤其能滿足在高強(qiáng)度和持久運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉的能量需要。

⑵非淀粉多糖類：包括纖維素、半纖維素、果膠等，常被統(tǒng)稱為膳食纖維。膳食纖維是一大類人體不能消化、吸收的多糖。(另有專節(jié)介紹)

此外，碳水化合物中還有糖醇和寡糖兩類。其中，糖醇是單糖的衍生物，如山梨醇、甘露醇、木糖醇、麥芽糖醇等。通常在臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用較多;寡糖 (低聚糖)是指由≥3和<10個(gè)糖單位組成的糖。其中，低聚果糖被認(rèn)為是一種水溶性膳食纖維;大豆低聚糖則能部分代替蔗糖作為基料應(yīng)用于功能飲料和食品的制備和加工。

(二)碳水化合物的消化、吸收與代謝

膳食中的主要碳水化合物是淀粉和食糖。碳水化合物的消化自口腔開(kāi)始，經(jīng)胃至小腸。其主要消化過(guò)程在小腸內(nèi)進(jìn)行，被分解為單糖后通過(guò)小腸粘膜吸收。被機(jī)體吸收后的糖有三個(gè)基本去向：一是進(jìn)入血液被直接利用，二是以糖原的方式儲(chǔ)存，三是轉(zhuǎn)變?yōu)橹尽?/p>

當(dāng)碳水化合物攝入過(guò)多，超過(guò)機(jī)體需要時(shí)即轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，并?chǔ)存于脂肪組織中。機(jī)體的能量來(lái)源可同時(shí)從脂肪酸和葡萄糖獲得。肝臟在碳水化合物代謝中起著關(guān)鍵作用，肝細(xì)胞既能將葡萄糖合成糖原，又能將糖原分解為葡萄糖供能。

血液中的葡萄糖又稱為血糖，是糖在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)形式。早晨空腹時(shí)，正常人血糖水平一般為4.5(90mg/100ml)。若碳水化合物代謝失常，可通過(guò)血糖濃度的改變反映出來(lái)，如高血糖、低血糖等。高血糖是指空腹血糖濃度高于>6.5 mmol/L(130mg/100ml)，其原因可能是生理性的，也可能是病理性的。糖尿病即為病理性碳水化合物代謝異常。

低血糖是指血糖濃度低于<3.5 mmol/L(70mg/100ml)，通常只在一些特殊生理或病理情況下出現(xiàn)。腦組織對(duì)低血糖的反應(yīng)很敏感，當(dāng)血糖濃度下降時(shí)，腦組織可因能量短缺而發(fā)生功能障礙，出現(xiàn)頭暈、心悸、出冷汗及饑餓感;當(dāng)血糖濃度低于2.3 mmol/L(45mg/100ml)時(shí)，即可出現(xiàn)“低血糖昏迷”。

二、生理功能

1.供給和儲(chǔ)存能量

碳水化合物來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，易貯存，在體內(nèi)消化吸收和利用非?？焖俨⑶彝耆词乖谌毖醯臈l件下仍能進(jìn)行酵解供能，是人類能量的最主要來(lái)源。每克葡萄糖可產(chǎn)生4kcal(16.7KJ)的能量。通常，人體的能量來(lái)源中的55﹪/65﹪為碳水化合物提供。同時(shí)，碳水化合物可轉(zhuǎn)化成糖原貯存于肝臟、肌肉等組織中，在需要時(shí)又可分解為葡萄糖供能。

但與蛋白質(zhì)及脂肪相比，碳水化合物在人體內(nèi)的儲(chǔ)備量較少，僅占人體干重的2%左右，一般能維持?jǐn)?shù)小時(shí)的需要。而人體每日所消耗碳水化合物的量比體內(nèi)儲(chǔ)備量要大得多，因此必須經(jīng)常性保證供給。這即是碳水化合物的營(yíng)養(yǎng)學(xué)特點(diǎn)。若碳水化合物供給不足，基于能量供應(yīng)第一優(yōu)先的原則，人體會(huì)動(dòng)員機(jī)體組織中的脂肪和蛋白質(zhì)供能，從而導(dǎo)致脂肪和蛋白質(zhì)的消耗。

此外，葡萄糖供能對(duì)維持神經(jīng)組織功能有特殊的生理意義。尤其是腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)只能靠葡萄糖供能，故其是腦細(xì)胞唯一可利用的能量形式。對(duì)胎兒和嬰兒來(lái)說(shuō)，缺乏碳水化合物攝入不僅會(huì)影響腦細(xì)胞的代謝，甚至能導(dǎo)致腦細(xì)胞的發(fā)育障礙。

2.是機(jī)體組織及重要生命物質(zhì)的構(gòu)成原料

如細(xì)胞膜中的糖蛋白、結(jié)締組織中的粘蛋白、神經(jīng)組織中的糖脂等的構(gòu)成都有碳水化合物的參與;再如核糖和脫氧核糖等遺傳物質(zhì)合成也必須有碳水化合物的參與;某些激素、抗體的生成也與之相關(guān)。在人體的組織細(xì)胞中碳水化合物的含量約為2%～10%。

3.調(diào)節(jié)血糖、節(jié)約蛋白質(zhì)

被機(jī)體吸收的單糖進(jìn)入血液，血糖升高，經(jīng)組織利用或以糖原形式儲(chǔ)存于肝臟及肌肉組織，可恢復(fù)到正常水平;當(dāng)饑餓時(shí)血糖降低，糖原分解為葡萄糖，調(diào)節(jié)血糖使之穩(wěn)定在正常范圍。

當(dāng)碳水化合物攝入不足，供給的能量不能滿足機(jī)體需要時(shí)，膳食中的蛋白質(zhì)有一部分將會(huì)被用來(lái)分解供能，而不能發(fā)揮其更主要的生理功能，造成蛋白質(zhì)的浪費(fèi)。故攝入充足的碳水化合物可以節(jié)約蛋白質(zhì)，避免其無(wú)效消耗，使蛋白質(zhì)在體內(nèi)的貯存量增加。這即是碳水化合物對(duì)蛋白質(zhì)的節(jié)約作用。

4.抗生酮作用

脂肪在體內(nèi)氧化時(shí)需要碳水化合物的參與。如脂肪在體內(nèi)代謝所產(chǎn)生的乙?；仨毰c草酰乙酸結(jié)合才能進(jìn)入三羧酸循環(huán)被徹底氧化。而草酰乙酸是葡萄糖在體內(nèi)氧化的中間產(chǎn)物。當(dāng)碳水化合物攝入不足，草酰乙酸減少，脂肪則不能完全被氧化而會(huì)產(chǎn)生過(guò)量酮體。酮體過(guò)量堆積可致人體內(nèi)酸堿平衡失調(diào)，甚至可能危及生命。故足量的碳水化合物攝入，能有效防止脂肪不完全氧化的情況發(fā)生，從而避免產(chǎn)生過(guò)量的酮體。營(yíng)養(yǎng)學(xué)將這一作用稱為抗生酮作用。

5.協(xié)助胃腸系統(tǒng)

乳糖可促進(jìn)腸中有益菌的生長(zhǎng)，進(jìn)而合成維生素B群及加強(qiáng)鈣的吸收。有些多聚糖盡管不能被人體所吸收利用，但可被人體內(nèi)腸道細(xì)菌所利用，并有利于維持人體腸道內(nèi)環(huán)境的平衡，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，維護(hù)消化管的正常功能及大便通暢等。

6.解毒作用

碳水化合物經(jīng)代謝生成的葡萄糖醛酸是人體內(nèi)的重要結(jié)合性解毒物質(zhì)。其可在肝細(xì)胞中與諸如細(xì)菌毒素、乙醇、重金屬離子等結(jié)合，可使之毒性減弱，甚至消失，從而達(dá)到解毒的目的。

三、來(lái)源與供給量

1.來(lái)源

碳水化合物廣泛存在于各類食物中，且以植物類食物中的含量尤為豐富。人類所需的碳水化合物主要由谷物類和薯類供給。一般谷物類食物中的含量為 60%~80%、薯類中的含量為15%~29%、豆類中約含40%~60%，其他如根莖類蔬菜、堅(jiān)果(如栗子、蓮子、菱角等)亦含淀粉較多。

此外，蔗糖(食糖)、蜂蜜、水果、糕點(diǎn)、乳制品等亦都是人類所需碳水化合物的重要來(lái)源。

2.供給量

碳水化合物的供給量取決于機(jī)體對(duì)能量的需要。1998年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)曾推薦我國(guó)居民中健康人群的碳水化合物膳食供給量應(yīng)占總能量供給的60%～70%。但目前有許多營(yíng)養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為，若要長(zhǎng)期維持人體健康，碳水化合物攝入量以占總能量供給的55%～65%為宜，即我國(guó)

健康成年人每日平均需要攝入的碳水化合物大約在300～400克左右。

由于純能量食物，如蔗糖等精制糖攝取后會(huì)被迅速吸收，若攝入量較大使人體一時(shí)難以盡快將其完全氧化，并分解利用，尤易于轉(zhuǎn)化成脂肪儲(chǔ)存，以致發(fā)生肥胖，兒童則易造成齲齒等。故認(rèn)為精制糖攝入量應(yīng)加以控制，一般健康成年人以25g/d為宜。并提倡在日常生活中應(yīng)以復(fù)合性碳水化合物淀粉、非淀粉多糖、低聚糖等為主。

復(fù)習(xí)思考題：

1.什么是乳糖不耐癥?

2.什么是血糖?它有什么生理意義?

3.碳水化合物有哪些生理功能?

4.碳水化合物的種類和主要食物來(lái)源有哪些?

5.碳水化合物占膳食總能量的百分比為多少?

6.如何評(píng)價(jià)食物中碳水化合物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值?

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