碳水化合物与糖代谢

解决办法：
白种人<30％；亚洲人>60％ 汉族成年人75％－95％； 游牧者<40％
断奶后经常饮奶，保持良好的肠道健康，
不要大量、快速饮奶，不要空腹饮奶。
可选择酸奶、奶酪、低乳糖奶
双糖3：麦芽糖
2分子葡萄糖（ α-1,4糖苷键） 甜度为蔗糖的1/3，口感柔和 存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中 淀粉和糖原的结构成分
四、结肠内消化 1、 结肠菌分解，产生氢气、甲烷气、CO2 ，经 呼气和直肠排出体外 2、发酵成短链脂肪酸，促进肠道特定菌群生长 繁殖，如双歧杆菌、乳酸杆菌等。
糖代谢示意图
主要在胞浆中进行 1、供能 2、细胞产生还原力 的主要途径。 3、产生核酸生物合 成的必需原料。
肌肉和肝脏CHO 的储存形式
主要供能模式，每克葡 萄糖产能16.7kJ(4kcal)
降低血胆固醇
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三、血糖及其调节
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血糖（glucose,GLU）
血糖是血液中单糖的总称，临床称血中葡萄糖为血糖。
食物糖
肝（肌） 分解 糖原
非糖物质
血糖
3.61～6.11 mmol/L
来源
CO2、H2O、能量、乳酸
肝（肌）糖原
非糖物质（脂肪酸、
氨基酸、糖类衍生物）
尿糖（超过肾糖阈）
>8.89～10.0mmol/L
4、其他多糖
• 动物植物含有，多种类型 • 香菇多糖、茶多糖、银耳多糖、魔芋胶等 • 海藻多糖 • ——琼脂、海藻胶、壳聚糖、卡拉胶 • 微生物多糖 • ——黄原胶等
• 具有调节生理功能的活性
二、糖代谢
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碳水化合物的消化与吸收
一、口腔内消化
α－淀粉酶 直链淀粉、支链淀粉
葡萄
糖、麦芽糖、异麦芽糖、麦芽寡糖、糊精等
血糖指数（glycemic index，GI）
血糖指数 =
– GI≤55——低GI食物 – 不易产生饥饿感，因此不容易
食用过量或引起血糖大的波动 – GI＝55～70——中等GI食物 – GI≥70——高GI食物 – 不适合糖尿病人，也不适合任
去路
血糖调节
升血糖的激素
胰高血糖素
加速肝糖原分解 促进糖异生 促进脂肪分解和酮体生成
糖皮质激素
抑制葡萄糖氧化 促进肌肉蛋白质分解及肝脏糖异生
肾上腺素
加速糖原分解
降血糖的激素
胰岛素
—加速血中葡萄糖进入细胞内加速糖原 合成，抑制糖原分解 —激活丙酮酸脱氢酶活性，加速丙酮酸 转化为乙酰CoA —促进糖的有氧氧化 —促进糖在肝及脂肪细胞中转变成脂肪 —抑制肝肾糖异生
人类获取能量最经济、最主要的来源 每克葡萄糖产能16.7kJ（4kcal） 55%~65% 在体内释放能量较快，供能快，是神经系统和心肌的主要能源， 也是肌肉活动时的主要燃料 糖原：肌肉和肝脏CHO的储存形式
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2、构成组织及重要生命物质
构成机体组织的重要物质，参与细胞的组成和多种活动 细胞中CHO含量2%~10% 主要以糖脂、糖蛋白、蛋白多糖的形式存在 RNA、DNA均含有D-核糖； 抗体、酶、激素等需碳水化合物参与
• 生理功能： • 不能被人体消化酶分解、利用，难被人体消化吸收 • 水溶性膳食纤维 • 双歧杆菌的增殖因子 • 提高机体免疫力，刺激肠道蠕动，防止便秘 • 防止龋齿 • 可明显抑制淀粉老化，可应用于淀粉质食品
寡糖2：大豆低聚糖
• 存在于大豆中的可溶性糖的总称 • 主要成分：水苏糖、棉籽糖（蜜三糖）、蔗糖 • 棉籽糖 ：1葡萄糖+1半乳糖+1果糖 • 水苏糖 ：1葡萄糖+1果糖+2半乳糖 • 肠道双歧杆菌的增殖因子 • 甜度为蔗糖的70%，热量为蔗糖的50%
酮体
过 多
酮症酸中毒
膳食中充足的碳 水化合物
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5、增强肠道功能
刺激肠道蠕动，增加结肠内发酵 发酵产生的短链脂肪酸和肠道菌群增殖，有助于正常消化和增 加排便量
膳食纤维的功能
纤维素：吸水膨胀，增加粪便体积
半纤维素：促进胃肠蠕动，利于粪便排出
果胶、树胶、粘胶 延缓胃排空时间
半纤维素
减缓葡萄糖吸收，降血糖
糖代谢异常
高血糖（hyperglycemia）
临床上将空腹血糖浓度高 于6.1mmol/L称为高血糖。
糖尿病(diabetes mellitus)
是一组以高血糖为特征的代谢 性疾病。
糖耐量试验 （OGTT）
低血糖
空腹血糖浓度低于 2.8mmol/L。
症状： 心慌、出汗、头晕、饥饿 、烦躁、手抖、全身无力 ，严重时可致神志不清、 精神抑郁、全身抽搐，甚 至昏迷等。
白糖
红糖
双糖2：乳糖
1葡萄糖+1半乳糖 只存在于哺乳动物的乳汁中，浓度约5%
儿童生长发育的主要营养物质之一 特别是新生婴儿不可缺少 促进钙的吸收
双糖2：乳糖不耐受
• 喝奶后肚子不舒服：腹胀、腹泻、肠气等
乳糖
乳糖酶
半乳糖
乳糖酶缺乏
乳糖酶缺乏
先天性、原发性、继发性
乳糖酶活性下降 抗癌药物、肠道感染 年龄增加
淀粉遇酸共煮时水解过程
淀粉
糊精
麦芽糊精
麦芽糖
葡萄糖
多糖4:非淀粉多糖(膳食纤维)
80%~90%由植物细胞壁成分组成 存在于植物体内的不能被人体消化吸收的成分 不可溶性 可溶性
1、纤维素
一千至一万个葡萄糖残基借β-1,4-糖苷键相连而成
植物细胞壁的主要成分，一般称粗纤维 人体缺乏水解纤维素的酶 不溶于水，易吸水膨胀，一般食品加工条件下不被破坏 可刺激和促进胃肠道蠕动，有利其他食物的消化吸收及粪便排 泄
➢ 由葡萄糖聚合而成 ➢ 因聚合方式不同分直链淀粉和支链淀粉
直链淀粉和支链淀粉
葡萄糖 结构
水溶性 遇碘显色 食物含量
糯性 酶促降解 升血糖反应
直链淀粉
几十至几百 直链、螺旋状
热水溶解 蓝色
19％～35％ 小 慢 慢
支链淀粉
几千个 分枝、树冠样
难溶于水 棕色
65％～81％ 大 快 快
直链淀粉、支链淀粉
食物
GI
粘米饭(直链淀粉高,煮)
50
粘米饭(直链淀粉低,煮)
88
大米饭
83
糯米饭
87
《中国食物成分表》
部分谷类直链、支链淀粉含量（单位：g/100g）
淀粉种类
直链淀粉
支链淀粉
大米
17
83
甜玉米
70
30
玉米
26
74
高粱
27
73
小麦
24
76
马铃薯
22
78
甘薯
20
80
荞麦
28
72
糯米
0
100
多糖2:糖原(glycogen)
停留时间短，消化作用小
二、胃内消化 胃液不含任何能水解碳水化合物的酶； 碳水化合物在胃中几乎完全没有消化
三、小肠内消化 1、α－淀粉酶（胰淀粉酶） 麦芽糖、麦芽三 糖、异麦芽糖、 α－临界糊精、少量葡萄糖 2、小肠黏膜上皮细胞刷状缘上的消化酶（α－糊精 酶、糖淀粉酶、麦芽糖酶、异麦芽糖酶、蔗糖酶、 乳糖酶） 大量葡萄糖、少量果糖及半乳糖
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碳水化合物与糖代谢
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1
内容分享
1
碳水化合物概述
2
糖代谢
3
血糖及其调节
4
碳水化合物推荐摄入量
一、碳水化合物概述
3
概述
碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成的一大 类化合物，Cn(H2O)m，氢氧比为2:1。
分类
亚组
组成
单糖
葡萄糖、半乳糖、果糖
糖（1~2） 双糖
蔗糖、乳糖、麦芽糖
糖醇
山梨醇、甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇
➢ 碳水化合物在动物和人体内的贮存方式 ➢ 由许多(3000 ～60000)个葡萄糖分子和支链组成的动物多糖
➢ 几乎全部存在于动物组织 ➢ 又称动物淀粉
➢ 主要由肝脏和肌肉合成、贮存 ➢ 有很多部位可与酶结合 ➢ 溶于水，在相应酶的作用下快速分解为葡萄糖，食物中糖原
含量很少
多糖3:糊精
淀粉的次级水解产物，由5个以上的葡糖分子构成 甜度低于葡萄糖，且易于被人体吸收利用
糖醇
• 单糖的重要衍生物 1、山梨醇和甘露醇：互为同分异构体
山梨醇：植物果实中。可氢化葡萄糖制得 亲水性强，临床用作脱水剂，消水肿
甘露醇：海藻、蘑菇含量丰富 2、木糖醇：水果蔬菜中。可氢化木糖制得。
甜度与蔗糖相等 代谢不受胰岛素调节，可作为甜味剂 3、麦芽糖醇：麦芽糖氢化制得，可作为甜味剂
预防龋齿，大量摄入可引起腹泻
2、半纤维素
2~4种不同单糖或衍生单糖构成的杂多糖
植物细胞壁的主要成分，一般与纤维素共存
β-葡聚糖
• 生理作用
• 对肠蠕动、粪便量和粪便排泄有益 • 促进胆汁酸的消除、降低血液中胆固醇含量 • 减少心血管疾病
3、果胶
• 普遍存在于陆地植物的原始细胞和细胞间质层，某些植物软组 织丰富
• 溶于水，可吸水膨胀；可被大肠中微生物酵解 • 与糖、酸在适当条件下可形成凝冻 • 果酱、果冻、果胶糖等的凝冻剂增稠剂 • 果汁、饮料、冰淇淋等食品的稳定剂
血糖指数glycemic index，GI
• 1981年加拿大科学家Jenkins等提出 • 反映食物引起人体血糖升高程度的指标，是食物经过消
化吸收引起血糖变化的真实反映 • 含有相同数量糖的不同食物，其消化吸收率和血糖应答
水平不相同 • 目前全世界已完成了大约2000余种食物血糖生成指数的
研究
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• 半乳糖血症
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单糖3：果糖(fructose)
主要存在于水果、蜂蜜中 天然糖类中最甜的糖 甜度：蔗糖100，果糖110
葡萄糖代谢途径不同 GI：23
果葡糖浆的争议
•新型食用糖 •以酶法水解淀粉所得的葡萄糖液经葡萄糖异构酶的异化 作用，将其中一部分葡萄糖异构成果糖形成 •根据所含果糖量，分为果糖含量 43%，55%，90%
甜度分别为蔗糖的 1.0 1.4 1.7倍
双糖
• 由两个相同或不相同的单糖分子的羟基脱水生成的糖苷； 多为结晶，味甜，易溶于水
• 蔗糖 • 乳糖 • 麦芽糖 • 异麦芽糖 • 纤维二糖 • 壳二糖
双糖1：蔗糖
1葡萄糖+1果糖 广泛存在于植物中，甘蔗、甜菜含量最多
白糖、砂糖、红糖 易溶于水 易于发酵，易引起蛀齿
糖在半小时内即有50%被转化。 • 乳糖（ D-半乳糖基α-1,4-D-葡萄糖）、蜜二糖（ D-半乳
糖基α-1,6-D-葡萄糖） 、棉子糖（半乳糖+果糖+葡萄糖） 、水苏糖（半乳糖-半乳糖-葡萄糖-果糖）等组成成分之一 • 某些植物多糖(如琼脂、阿拉伯树胶等)水解后也可得 • 食物中的半乳糖主要来自奶类所含的乳糖。哺乳婴儿所需 能量的20%由乳类中的乳糖提供。
寡糖
• 又称低聚糖 • 构 成：3-9个单糖分子组成 • 常见寡糖：主要存在于豆类和荚豆类食物中
棉籽糖、水苏糖、异麦芽低聚糖，低聚果糖， 低聚甘露糖、大豆低聚糖等 • 甜度为蔗糖的30~60%
寡糖1：低聚果糖
• 又称寡果糖、蔗果三糖 • 由蔗糖分子的果糖残基结合1~3个果糖组成 • 甜度为蔗糖的30%~60% • 多存在于天然植物中，如洋葱、大蒜、芦笋、西红柿、香蕉等
质、肺组织和红细胞等也必须依靠葡萄糖供能 • 可直接被人体吸收 • 可作为多种活性物质生物合成的原料或前体 • 嘌呤、嘧啶、某些氨基酸 • 卟啉类、糖胺、糖蛋白、糖脂 • 胆固醇及其衍生物 • 脂肪中的甘油及脂肪酸 • 乳糖 • 某些动物体内的维C
单糖2：半乳糖(galactose)
• 几乎全部以结合形式存在 • 肠道内吸收最快的单糖 • 肝脏将半乳糖转化为葡萄糖的能力很强，摄入血中的半乳
+大量ATP
+少量ATP
主要在肝脏、肾细胞的胞浆及线粒体进行 机体在
1、保持饥饿时血糖相对稳定；
缺氧情
2、调节酸碱平衡，防止代谢性酸中毒。 况下获
3、协助氨基酸代谢。
取能量
的快速
方式
碳水化合物的作用
存储和供给能量
碳
水
构成组织及重要生命物质
化
节约蛋白质
合 抗生酮作用
物
增强肠道功能
1、储存和提供能量
异麦芽低聚寡糖 麦芽糊精
寡糖(3~9)
其他寡糖
棉子糖、水苏糖、低聚果糖
淀粉
多糖(≥10) 非淀粉多糖
直链淀粉、支链淀粉、变性淀粉 纤维素、半纤维素、果胶、亲水胶质物
单糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
Glucose
Fructose
Galactose
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单糖1：葡萄糖(glucose)
• 人类空腹时唯一游离存在的六碳糖. C6H12O6 • 构成各种寡糖、多糖的基本单位 • 有些器官完全依靠葡萄糖供给能量,如大脑每日需100—120克葡萄糖,肾髓
——结缔组织中的粘蛋白、神经组织中的糖脂、细胞膜表面的糖 蛋白
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3、节约蛋白质
机体需要的能量，主要由碳水化合物提供 供应不足时：糖原异生成葡萄糖 体内糖原不足：蛋白质代谢供能
摄入充足碳水化合物可预防体内或膳食中蛋白质进入糖 异生旁路
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4、抗生酮作用
脂肪酸
乙酰CoA + 草酰乙酸
柠檬酸——三羧酸循环
多糖
• 又称多聚糖 • 构成：10个以上单糖组成的大分子糖
• 一般不溶于水 • 无甜味，不形成结晶，能形成胶态溶液 • 是动、植物的储存物质
• 分为两类： • ——可被人体利用的多糖（糖原、淀粉、糊精） • ——不能被人体利用的多糖（膳食纤维）
多糖1：淀粉(starch)
➢ 人类的主要食物 ➢ 主要贮存于植物细胞（尤其是根、茎和种子细胞中） ➢ 需加热在水中糊化才能被机体利用