糖类 —生命过程的碳源和能源

目录 糖类的功能 食品中重要的糖类物质 糖类的代谢 食物纤维及其作用

一、糖类的功能 供能与节约蛋白质 构成体质 维持神经系统的功能与解毒 食品加工中的重要原辅材料

糖类的功能 供能与节约蛋白质 糖类对机体的最重要作用是供能，特别是葡萄糖可很快被代谢，提供能量，满足机体需要。1g葡萄糖氧化可供能4kcal。成人的大脑每天需消耗120g葡萄糖。 糖供给充足，可避免蛋白质被消耗供能，使蛋白质用于最合适的地方。当糖类与蛋白质共食时，体内贮存的氮比单独摄入蛋白质时多，这主要是增加了机体的合成，有利于氨基酸的活化与合成蛋白质，此即糖类对蛋白质的保护作用，或称糖类节约蛋白质的作用。

糖类的功能 构成体质 糖类是构成机体的重要物质，并参与细胞的许多生命活动。例如，糖脂是细胞膜和神经组织的组成成分；糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如某些抗体、酶和激素的组成部分；糖蛋白中的粘蛋白，是构成软骨、骨骼、眼球结构和玻璃体的成分之一；核糖和脱氧核糖是核酸的重要组成成分。

糖类的功能 维持神经系统的功能 糖类对维持神经系统的功能具有重要的作用。尽管大多数体细胞可由脂肪和蛋白质代替糖作为能源，但是脑神经和肺组织却需要葡萄糖作为能源物质。若血中葡萄糖水平下降（低血糖），脑缺乏葡萄糖可产生不良反应。

糖类的功能 解毒 糖有解毒作用。机体肝糖原丰富则对某些细菌毒素的抵抗能力增强。动物实验表明，肝糖原不足时，其对四氯化碳、酒精、砷等有害物质的解毒作用显著下降。 糖类摄入过少，可导致机体生长发育迟缓，体重减轻；摄入过多则可转化为脂肪，还可造成血中甘油三酯增高，易引起动脉粥样硬化。因此有些吃素食的人，多余的糖转化为脂肪，仍会发胖。

糖类的功能 食品加工中的重要原辅材料 糖类是食品工业的重要原辅材料。很多工业食品都含有糖，并且对食品的感官性状具有重要的作用。例如焙烤食品主要由富含糖类的谷类原料制成，而硬糖几乎全是由蔗糖制成。

二、食品中重要的糖类物质 单糖 双糖 多糖

单 糖 葡萄糖（glucose） 葡萄糖是六碳醛糖，其分子式是(CH2O)6 ，是人体所需能量的主要来源之一，以游离形式存在于葡萄（含20〜30%）、西瓜、香蕉、柿子等多种水果中，谷类、玉米、干薯、蔬菜、蜂蜜中也含有。此外，葡萄糖也以多糖、寡糖及糖苷等形式存在于自然界中。动物及人类的血液、淋巴液和脑脊液中都含有葡萄糖。

葡萄糖的用途 单 糖 食品工业 医药方面 供给机体能量和原材料 蔗糖的代用品、食品着色、抑制微生物生长等。 静脉滴注。 体内所有器官都能利用葡萄糖，它既能作为“燃料”氧化放出能量，又能作为生物合成许多重要化合物的原料。

果糖（fructose） 单 糖 果糖与葡萄糖是同分异构体，为六碳酮糖。它以游离状态存在于植物中，以葡萄（6.5%）、苹果（5.9%）、香蕉 （5.9%）、梨（5.6%）、樱桃（5.4%）含量高，而蜂蜜中则高达40.5%。

果糖的用途 单 糖 作甜味剂 作为冷饮食品 防腐 赋予食品以特殊风味和美观 不易造成龋齿 在机体内比葡萄糖更易利用，合成非必需基 果糖的甜度是葡萄糖的两倍，蔗糖的一倍半。用其制作糕点，用糖量仅占蔗糖的一半即可达到所需甜度，但热值却可降低50%，避免发胖。 作为冷饮食品 果糖有香味，冷时更甜。 防腐 渗透压大，不利于微生物的生长，适于制作蜜饯果酱。 赋予食品以特殊风味和美观 热稳定性小于葡萄糖、果糖，遇热易分解，并和氨基酸形成有色物质；易吸潮。因此，用于糕点着色及制作松软食品。 不易造成龋齿 在机体内比葡萄糖更易利用，合成非必需基

寡 糖 又称低聚糖，由两个以上单糖组成。自然界存在最多的是双糖，其次是三糖，四糖以上较少。 寡糖在食物中具有很重要的地位，也是中草药中的主要成分。目前发现一些寡糖如蘑菇糖等有抗癌作用。最常见的有蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖和棉籽糖。

蔗糖（sugercane） 寡 糖 葡萄糖+果糖 蔗糖 葡萄糖+果糖 作用： 最重要的寡糖，是千百年来人们最主要的食用糖。绵白糖、白砂糖、红砂糖、黄糖都是蔗糖，只是制法不同而已。甘蔗含16〜26%，甜菜含12〜15%，菠萝含11%。 转化酶 葡萄糖+果糖 蔗糖 葡萄糖+果糖 作用： 提供甜味，产生热量。

麦芽糖 寡 糖 淀粉 麦芽糖 2分子葡萄糖 麦芽糖 作用： 不是由麦芽提取的糖，通常是由存在于麦芽中的淀粉酶将淀粉水解而生成。 唾液淀粉酶 麦芽糖 -H2O 2分子葡萄糖 麦芽糖 是怡糖的主要成分，作食品添加剂可防止食品“发砂”作用；也是中药糖浆的成分之一。 作用：

乳糖 寡 糖 1分子半乳糖 + 1分子葡萄糖 乳糖 半乳糖 + 葡萄糖 广泛存在于哺乳动物及人的乳汁中。人体不能直接利用乳糖，必须水解为单糖后才能吸收。 1分子半乳糖 + 1分子葡萄糖 乳糖 酸或半乳糖酶 半乳糖 + 葡萄糖

多　糖 均一多糖 淀粉 糖原 纤维素 非均一多糖 透明质酸 软骨素

多 糖 由单糖缩聚而成的高分子化合物 。所有多糖均能被酶水解产生单糖、单糖衍生物，不完全水解则产生寡糖。 自然界里的碳水化合物，大都以多糖形式存在，是植物光合作用的主要产物，是人类生长繁衍的物质基础，也使食品化学中重点研究的对象。

可被消化吸收的多糖 多 糖 （1）淀粉（amylum or starch) 存在：植物的种子和块根里。 结构：含有几百到几千个单糖单元（C6H10O5）。每个结构单元式量：162。相对分子质量从几万到几十万；属于天然有机高分子化合物。 物质性质：白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）。

可被消化吸收的多糖 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖 多 糖 （1）淀粉（amylum or starch) 食物的主要成分之一，大米中含量62〜82%，小麦约含57〜75%，玉米约含65〜72%，马铃薯约含12〜14%。一般淀粉约含14〜19%的水分，当失去结晶水后呈白色无定型粉末，可用通式(C6H10O5)n表示。 淀粉可被酸或酶逐步水解，过程为 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖

多 糖 淀粉的分类 直链淀粉 亦称颗粒淀粉，存在谷粒的中部，是葡萄糖的线性聚合物，并无侧链，约占淀粉总量的20%，能溶于水，与碘作用呈兰色，与热水作用不生成浆糊。 支链淀粉 亦称粘胶淀粉，常与少量磷酸结合，主链上带有侧链，约占淀粉总量的80%，不溶于水，与碘作用呈紫红色，与热水作用生成浆糊。

思考：解释为什么在吃馒头或米饭时，多加咀嚼就会感到有甜味？ 　答：淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。　

玉米淀粉深加工 玉米被誉为“高产之王”，其产量仅次于小麦、大米而占世界第三位。人们并不喜欢吃玉米面食品，但玉米淀粉的深加工产品深受欢迎。 多 糖 玉米淀粉深加工 玉米被誉为“高产之王”，其产量仅次于小麦、大米而占世界第三位。人们并不喜欢吃玉米面食品，但玉米淀粉的深加工产品深受欢迎。 怡糖 淀粉酶水解的产品。是我国古老的一种传统甜味食品。主要成分：麦芽糖50%、糊精30%、还原糖（葡萄糖等）。 果葡糖浆 玉米淀粉完全水解即成葡萄糖，通过异构酶的作用可转化为葡萄糖和果糖的混合糖浆——果葡糖浆。具有成本低、投资少、品质优良等特点。

可被消化吸收的多糖 多 糖 （2）糖原 亦称动物淀粉，存在于动物肝脏和肌肉组织中，其结构与支链淀粉的相似。 糖原易溶于热水，不呈糊状，遇碘也显紫色。与淀粉一样，水解时形成糊精、麦芽糖、葡萄糖。糖原可被机体消化吸收。

特点 不被消化吸收的多糖 多 糖 （1）纤维素（cellulose) 是植物的支持组织，存在于所有的植物细胞壁中，只是不同植物含量不同而已。最纯的天然纤维素来源是棉花，其含量在90%以上。 特点 由许多葡萄糖分子连接而成，与淀粉不同之处在于，其葡萄糖是以β-1，4糖苷键联接。 常彼此靠近成束，以很多氢键相连，故牢固，在食品加工过程中不易被破坏。 不溶于水。

多 糖 不被消化吸收的多糖 （2）半纤维素 大量存在植物的木质化部分，如秸杆、种皮、坚果壳、玉米穗轴等。其含量依植物种类老嫩程度及部位而异，通常把能用17.5%NaOH 提取的多糖统称为半纤维素。 半纤维素包括很多高分子多糖。如双子叶植物薄壁组织的木葡聚糖，小麦的阿拉伯木聚糖，大麦的葡聚糖等。有的半纤维素是均一多糖，有的则是混合多糖。它们均不被人体消化、利用，而可被肠道微生物分解。

多 糖 不被消化吸收的多糖 （3）木质素 是植物木质化的物质，如植物的枝、茎的支持组织。它与纤维素、半纤维素同时存在于植物细胞壁中，进食时往往一并摄入体内，也不被消化、吸收。

多 糖 （4）果胶物质 是植物细胞壁的组成成分，多存在于水果、蔬菜等的软组织中。按果蔬成熟度的不同，通常分为原果胶、果胶和果胶酸三种。它们均不能被人体消化、吸收。 果胶在食品工业上的应用很广，通常作为食品增稠剂使用。

多 糖 不被消化吸收的多糖 （5）树胶及海藻胶 树胶亦可称为植物胶，主要包括植物分泌胶如阿拉伯胶和黄薯胶等，种子胶如瓜尔豆胶和角豆胶等。此外，还有海藻类的海藻胶如琼脂和红藻胶，以及来自微生物的黄原胶等。它们均属多糖类物质，摄食后均不能被人体消化、吸收，但在食品工业中则多作为食品增稠剂。 上述半纤维素、果胶物质、树胶及海藻胶因可被肠道微生物分解，有人将其归为可部分消化的纤维物质。

三、糖类的代谢 淀粉的代谢 糖原的代谢 糖代谢紊乱引发的疾病

糖类代谢 淀粉的代谢 糖类在人体内消化吸收和利用的过程。包括糖的合成、分解、转变和运输等复杂过程。 多糖、寡糖都不能直接被人体利用，必须通过消化道水解酶作用变为单糖后，才能被吸收。

淀粉的代谢 消化 步骤 整个消化过程是各种专一性的水解酶把淀粉有选择地逐步水解成葡萄糖。 唾液 淀粉 口腔 少量麦芽糖、葡萄糖 α-淀粉酶 食道 胃 十二指肠 胰α-淀粉酶 糊精、麦芽糖 小肠 多种酶 葡萄糖

淀粉的代谢 吸收 主要在小肠进行。因吸收机制较为复杂，在此不予讨论。

淀粉的代谢 储存和利用 被机体吸收的糖有三个基本去向： （1）进入血液被直接利用； （2）暂时以糖原的方式储存； （3）转变成脂肪及其它糖类物质。

淀粉的储存和利用 1.血糖 临床上专指血液中的葡萄糖。 机体全天血糖浓度随进食、活动等情况而波动，一般清晨空腹时较为恒定，正常人约为80〜120 mg / 100 ml。饭后血糖浓度可升高至150 mg / 100 ml或更高。当血糖浓度降低时，肝糖原可迅速分解为葡萄糖进入血液，维持血糖浓度；而有饥饿感时，血糖浓度明显降低，应及时补充糖。

淀粉的储存和利用 2. 糖原 人类机体储存糖原量约为370 g，其中肌肉中245 g（相当于7 g / kg肌肉），肝中108 g（60 g / kg），其它组织共17 g。 糖原支持机体活动的能力是有限的，如果仅靠肝糖原的分解维持血液浓度则不到12h及全部耗净，因此人要由一日三餐不断补充能量的来源。

淀粉的储存和利用 3. 脂肪及其它 超过机体需要的过多碳水化合物转变为脂肪，储存在组织中。

糖原的代谢 肝糖原 葡萄糖 分解 血液 肌肉 血糖 （与血糖浓度保持动态平衡） 肌糖原 无氧酵解 能量+乳酸 激烈活动 肝脏

糖代谢紊乱引发的病症 糖类代谢 糖原病： 低血糖症： 高血糖症及糖尿病 欠缺G-6-P 酶时表现为肝大，瘦，重低血糖等 糖原分解合成酶的欠缺引起 低血糖症： 胰岛素分泌或应用过量 高血糖症及糖尿病 血糖的来源和去路间失去动态平衡 欠缺G-6-P 酶时表现为肝大，瘦，重低血糖等 当血糖浓度低于45mg%时，会出现惊厥和昏迷，称“低血糖休克” 血糖浓度高于120mg%时称为高血糖。血糖含量超过肾糖阈值（160～180mg%）时，会出现糖尿

四、食物纤维及其作用 食物纤维的概念 食物纤维的作用

食物纤维（dietary fiber） 木质素与不能被人体消化道分泌的消化酶所消化的多糖之总称。 食物纤维主要是植物性物质如纤维素、半纤维素、木质素、戊聚糖、果胶和树胶等。

食物纤维的作用 螯合作用 吸水作用 改变消化系统中的菌群 减肥 螯合胆固醇，从而抑制机体对胆固醇的吸收 吸水可促进肠道蠕动，加快排便速度，以减轻直肠内的压力，降低粪便在肠中的停留时间，从而减少直肠癌的发病率。还可减轻泌尿系统的压力。 改变消化系统中的菌群 减肥

　　糖类与生命活动

糖尿病患者“暴食”月饼险丢命 　 据新华社武汉9月17日专电(记者黎昌政) 患有糖尿病的75岁吴太婆一口气吃了6小块无糖月饼，结果血糖聚升，并出现糖尿病并发症的中毒症状，被送往医院紧急抢救后才清醒过来。

食品名称：无糖绿茶月饼 营养成分表 营养成分 每100克含量 能量 496.9 千卡 蛋白质 8.88 克 脂肪 28.0 克 总碳水化合物 47.8 克 膳食纤维 6.33 克 钙 22.7 毫克

食物中 氧化分解 消化吸收 的糖类 葡萄糖(血糖) 合成 肝糖元 分解 肌糖元 肝糖元 组织细胞 转化 脂肪、 转变 脂肪和某些非必需氨基酸 CO2+H2O+能量 肝糖元 肌糖元 脂肪和某些非必需氨基酸 （乳酸＋能量） 食物中 的糖类 氧化分解 合成 转变 消化吸收 葡萄糖(血糖) 肝糖元 分解 组织细胞 脂肪、 氨基酸，乳酸 转化

血 糖 升 高 肾上腺素 分泌增多 肾上腺 髓质 胰岛 A细胞 胰高血糖素 （-） 胰岛 B细胞 胰岛素 分泌增加 （+） 下丘脑 某一区域 血 糖 降 低

胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素，具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高。 胰高血糖素可促进胰岛素的分泌。血糖降低时，胰高血糖素胰分泌增加；血糖升高时，则胰高血糖素分泌减少。 胰岛素可通过降低血糖间接刺激胰高血糖素的分泌，但B细胞分泌的胰岛素可直接作用于邻近的A细胞，抑制胰高血糖素的分泌。 胰岛素与胰高血糖素是一对作用相反的激素，它们都与血糖水平之间构成负反馈调节环路。胰高血糖素告示可通过升高血糖浓度而间接刺激胰岛素分泌，因此长期大剂量应用胰高血糖素、肾上腺素这些激素，有可能使B细胞衰竭而导致糖尿病。

胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素 血 糖 升 高 下丘脑 另一区域 胰岛 B细胞 胰岛素 分泌增加 肾上腺素 分泌增多 肾上腺 髓质 胰岛 血 糖 升 高 下丘脑 另一区域 胰岛 B细胞 胰岛素 分泌增加 肾上腺素 分泌增多 肾上腺 髓质 胰岛 A细胞 胰高血糖素 （＋） 胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素 （－） 下丘脑 某一区域 血 糖 降 低

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测验（4） 一、填空 1.碳水化合物是 的总称，它们是在自然界 中分布最广的 。 2.根据结构和性质特点，碳水化合物可分为 大类， 1.碳水化合物是 的总称，它们是在自然界 中分布最广的 。 2.根据结构和性质特点，碳水化合物可分为 大类， 它们是 。 3.人体能够利用蔗糖是因为小肠内含有 ， 能将蔗糖水解为 糖和 糖。 4.有些人喝牛奶易腹泻，是因为体内缺少 ，不 能将牛奶中的 分解。 5.糖原是动物体内 的一种储存方式，又称 。

二、简答题 1.简述糖类的功能。 2.为什么说食物纤维对人体有益？