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碳水化合物
碳水化合物
碳水化合物(碳水化合物)
碳水化合物亦稱糖類化合物,是自然界存在最多、分布最廣的一類重要的有機化合物。主要由碳、氫、氧所組成。葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素等都屬于糖類化合物。
目錄 基本介紹 發(fā)現(xiàn)歷史 化學組成 主要用途 收縮展開 基本介紹碳水化合物(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)學來說,具有更重要的意義。 自然界存在最多、具有廣譜化學結(jié)構(gòu)和生物功能的有機化合物。可用通式Cx(H<sub>2</sub>O)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。
發(fā)現(xiàn)歷史在人們知道碳水化合物的化學性質(zhì)及其組成以前,碳水化合物已經(jīng)得到很好的作用,如今含碳水化合物豐富的植物作為食物,利用其制成發(fā)酵飲料,作為動物的飼料等。一直到18世紀一名德國學者從甜菜中分離出純糖和從葡萄中分離出葡萄糖后,碳水化合物研究才得到迅速發(fā)展。1812年,俄羅斯化學家報告,植物中碳水化合物存在的形式主要是淀粉,在稀酸中加熱可水解為葡萄糖。1884年,另一科學家指出,碳水化合物含有一定比例的C、H、O三種元素,其中H和O的比例恰好與水相同為2:1,好像碳和水的化合物,故稱此類化合物為碳水化合物,這一名稱,一直沿用至今。
化學組成糖類化合物由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。可用通式Cm(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表達式為C6H12O6。
主要用途一般作用
碳水化合物是生命細胞結(jié)構(gòu)的主要成分及主要供能物質(zhì),并且有調(diào)節(jié)細胞活動的重要功能。機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)濟和最主要的來源;2.碳水化合物是構(gòu)成機體組織的重要物質(zhì),并參與細胞的組成和多種活動;此外還有節(jié)約蛋白質(zhì)、抗生酮、解毒和增強腸道功能的作用。
正常需要
根據(jù)中國膳食碳水化合物的實際攝入量和世界衛(wèi)生組織。聯(lián)合國糧農(nóng)組織的建議,與2000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45%-65%。同時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。
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