碳水化合物PPT课件

.,1,营养学基础知识碳水化合物,.,2,3.4碳水化合物,碳水化合物也称糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的一类化合物，是人体能量的主要来源。,.,3,3.4.1碳水化合物分类,营养学上一般将碳水化合物分为糖、低聚糖和多糖类三类。1单糖不能水解的糖叫单糖。单糖有37个碳原子，按照碳原子数的多少，依次称为丙、丁、戊、己、庚糖。自然界存在最多的单糖是戊糖和己糖。单糖具有醛基或酮基，有醛基者称醛糖，有酮基者称酮糖。常见的单糖有下列几种。,.,4,3.4.1碳水化合物分类,1)葡萄糖葡萄糖是最常见的糖。葡萄糖在自然界中分布于水果、蜂蜜等多种植物中。它是许多糖类如蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、糖原、纤维素等的基本构成单位。2)半乳糖半乳糖是己醛糖，半乳糖与葡萄糖结合成乳糖，存在于哺乳动物的乳汁中。人体内的半乳糖是所摄入食物中乳糖的水解产物，在酶的催化作用下半乳糖能够转变为葡萄糖。,.,5,3.4.1碳水化合物分类,3)果糖果糖是己醛糖，以游离状态存在于水果和蜂蜜中。果糖是蔗糖的组成单位之一。果糖是自然界中甜度最高的糖。4)糖醇糖醇是单糖的重要衍生物，常见的有山梨醇、甘露醇、木糖醇、麦芽糖醇等。木糖醇的代谢不受胰岛素调节，常作为甜味剂用于糖尿病人的专用食品及药品中，麦芽糖醇可作为甜味剂用于心血管和糖尿病人的保健食品中。,.,6,3.4.1碳水化合物分类,糖醇类因不被人体口腔中产生龋齿的微生物所利用，具有良好防龋齿效果。在小肠中因其分子结构和糖的分子结构不同，所以吸收时间比葡萄糖慢，有一定润肠作用。有一部分进入大肠，被细菌利用，因产生气体而腹胀肠鸣，有的人还产生腹泻，有些国家还将糖醇作缓泻剂使用。对含糖醇和低聚糖的保健食品标签，日本要求注明“过多食用会导致腹泻”。,.,7,3.4.1碳水化合物分类,2双糖双糖是由两个单糖通过脱水缩合并由糖苷键相连而成。常见的双糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖等。1)蔗糖它由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成。纯净的蔗糖是无色晶体，易溶于水，比葡萄糖、麦芽糖甜，但不如果糖甜。广泛分布于植物的叶、花、根、茎、种子及果实中，甜菜、甘蔗中含量极高。,.,8,3.4.1碳水化合物分类,2)乳糖它由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成，只存在于哺乳动物乳汁中。乳糖的味微甜，人乳中乳糖的含量约为7，羊乳中乳糖含量约5，牛乳中乳糖含量约为4。乳糖是婴幼儿哺乳期碳水化合物的主要来源。3)麦芽糖它由两个分子的葡萄糖脱水缩合而成。麦芽糖主要存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中。麦芽糖可以制成结晶体，用作甜味剂，但甜度仅为蔗糖的l/3。,.,9,3.4.1碳水化合物分类,3低聚糖39个分子的单糖聚合物称低聚糖。低聚糖可分为两类，即麦芽低聚糖和杂低聚糖。水解产生的单糖都是葡萄糖的低聚糖称麦芽低聚糖，由3个葡萄糖分子组成的叫麦芽三糖，4个葡萄糖分子组成的叫麦芽四糖；水解产生的单糖不止一种的低聚糖，称杂低聚糖，如大豆中的杂低聚糖水解产生棉子糖和水苏糖等，人体不易消化，不能利用。某些低聚糖如低聚果糖，可在结肠发酵，促使益生菌群如双岐杆菌、乳酸菌等增殖，抑制有害病菌的生长。,.,10,3.4.1碳水化合物分类,4多糖每分子能水解10个以上单糖分子的糖类称为多糖。多糖一般不溶于水，无甜味，不形成结晶，无还原性。在营养学上可分为淀粉多糖和非淀粉多糖。1)淀粉淀粉是食物的重要组成部分，是植物体中贮存的养分，存在于种子和块茎中，各类植物的淀粉含量都较高。淀粉有直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉含几百个葡萄糖，支链淀粉含几千个葡萄糖。,.,11,3.4.1碳水化合物分类,(1)直链淀粉。直链淀粉又称为糖淀粉，是由葡萄糖以-1，4-糖苷键结合而成的链状化合物，能被淀粉酶水解为麦芽糖，能溶于热水而不成糊状，遇碘显蓝色。在食物淀粉中含量较少，一般占淀粉的1935。(2)支链淀粉。支链淀粉又称为胶淀粉，分子较大，带有许多分支，约2530个葡萄糖单位就有一个分支，只有外围的支链能被淀粉酶水解为麦芽糖。支链淀粉不溶于冷水，与热水作用则膨胀成糊状，遇碘显棕色。在食物淀粉中含量较多，一般占淀粉的6581。,.,12,3.4.1碳水化合物分类,2)糖原糖原存在于动物组织中，又称“动物淀粉”，是体内糖的贮存形式。糖原主要贮存在肌肉和肝脏中，肌肉中糖原约占肌肉总重量的3.2，肝脏中糖原占肝脏总量的68。3)非淀粉多糖非淀粉多糖是植物细胞壁的重要组成成分，主要包括纤维素、半纤维素和果胶(见3.8，教材p70)。,.,13,3.4.1碳水化合物分类,4)其他多糖人类已在自然界中发现了几百种的多糖。不同的多糖具有不同的生理活性，如降低血糖、降低血脂、降低血清过氧化脂质、抗血凝等，部分多糖还具有抗癌清陛。多糖在保健食品中作为一类非特异性免疫增强剂，用于增强体质、抗缺氧、抗疲劳、延缓衰老等。目前在保健食品中常见到的多糖主要有虫草多糖、银耳多糖、灵芝多糖、香菇多糖、枸杞多糖、螺旋藻多糖、猪苓多糖、党参多糖等。,.,14,3.4.2生理功能,1供给能量碳水化合物是供给人体能量的最主要、经济的来源。中枢神经、成熟的红细胞只能靠葡萄糖提供能量，故碳水化合物对维持神经组织和红细胞功能有重要意义。2构成机体组织细胞的成分每个细胞都有碳水化合物，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，例如核糖和脱氧核糖是核酸的成分，糖脂是组成神经组织与细胞膜的重要成分。,.,15,3.4.2生理功能,3解毒和保护肝脏摄入充足的糖可以增加肝糖原，有助于增强肝细胞的再生，促进肝脏的代谢和解毒功能，具有保护肝脏的作用。4节约蛋白质只有在碳水化合物供能不足，机体才动用蛋白质通过糖异生作用产生葡萄糖，供给能量，因此摄入足够的碳水化合物具有节约蛋白质的作用。,.,16,3.4.2生理功能,5抗生酮作用碳水化合物在代谢过程中产生草酰乙酸，草酰乙酸是脂肪代谢的必需物质。当碳水化合物供给不足时，机体需要动用大量的脂肪供给能量，由于草酰乙酸的供应减少，脂肪分解代谢中间产物中的酮体不能完全氧化，酮体在体内累积引起酮症进一步发展成酮症酸中毒，甚至昏迷。,.,17,3.4.3消化、吸收和代谢,1碳水化合物的消化碳水化合物的消化从口腔开始，口腔中的唾液淀粉酶可将淀粉水解为短链多糖和麦芽糖。由于食物在口腔内停留时间很短，这种水解作用有限。胃液内不含能水解碳水化合物的酶，因此碳水化合物在胃内几乎不被消化。碳水化合物的主要消化场所在小肠。,.,18,3.4.3消化、吸收和代谢,1碳水化合物的消化胰腺分泌的胰淀粉酶可使淀粉水解成为-精、麦芽三糖、麦芽糖及少量的葡萄糖，再经小肠粘膜上皮细胞刷状缘-精酶、麦芽糖酶、蔗糖酶及乳糖酶等继续分解为葡萄糖，而被肠粘膜上皮细胞吸收。,.,19,3.4.3消化、吸收和代谢,发酵也是消化的一种方式，是指在小肠内不被消化的碳水化合物到达结肠后，被结肠菌群分解，产生氢气、甲烷气、二氧化碳和短链脂肪酸的一系列过程。发酵产生的物质如短链脂肪酸很快被肠壁吸收并被机体代谢。不被消化的碳水化合物一方面在肠道菌的帮助下在结肠发酵，另一方面又可以促进肠道菌群的生长繁殖，对宿主产生有益的健康效应，如双歧杆菌或乳酸杆菌等益生菌的生长。,.,20,3.4.3消化、吸收和代谢,在日常生活中，有一部分人饮用牛奶后有胃肠不适的现象，主要是缺乏乳糖酶或乳糖酶水平降低，不能完全分解乳糖，未消化吸收的乳糖进入大肠，在肠道细菌作用下产酸、产气，引起胀气、腹痛和腹泻等胃肠不适。为了避免该情况，可选吃发酵后的乳制品如酸奶。,.,21,3.4.3消化、吸收和代谢,2碳水化合物的吸收经过消化以后的碳水化合物以单糖的形式存在。单糖首先进入肠粘膜上皮细胞，通过小肠壁的毛细血管，经门静脉进入肝，60以上在肝内代谢，其余进入体循环，供全身组织利用。,.,22,3.4.3消化、吸收和代谢,3碳水化合物的代谢葡萄糖进入肝细胞后与磷酸反应生成葡萄糖-6-磷酸，果糖和半乳糖在肝中转变为葡萄糖。葡萄糖在肝内一部分经分解代谢提供机体所需要的能量，一部分合成糖原保留在肝内，一部分转变成脂肪运送到脂肪组织储存起来。糖在体内主要是作为能量的来源，代谢过程主要包括糖的有氧氧化和无氧氧化，糖的无氧氧化又称糖酵解。,.,23,3.4.3消化、吸收和代谢,糖酵解是指葡萄糖在无氧条件下，经过一系列酶促反应最终生成丙酮酸的过程。丙酮酸在体内有氧的情况下进入线粒体，氧化脱羧后进入三羧酸循环，最终氧化成二氧化碳和水；在无氧时丙酮酸在胞浆内还原成乳酸。糖酵解释放的能量不多，1个分子葡萄糖经无氧酵解净生成2个分子ATP。大多数组织通过有氧氧化获取能量，很少进行糖酵解，但少数组织，如视网膜、睾丸、肾髓质和红细胞等组织细胞，即使在有氧条件下，仍需通过糖酵解获得能量。,.,24,3.4.3消化、吸收和代谢,糖的有氧氧化是体内获取能量的主要途径，葡萄糖被彻底氧化分解生成二氧化碳和水，同时释放出其分子中蕴藏的全部能量，一分子葡萄糖经有氧氧化能生成3638分子ATP。糖的有氧氧化不但释放能量的效率高，而且能量的利用率也很高。,.,25,3.4.3消化、吸收和代谢,4糖的储存与动员糖的储存与动员对维持体内血糖水平稳定和组织细胞的能量供应、利用过程具有重要的作用。1)糖原的合成和分解消化吸收的葡萄糖或体内其他物质转变而来的葡萄糖进入肝脏和肌肉后，可分别合成肝糖原和肌糖原，这一过程称为糖原的合成作用。肝糖原可在肝脏分解为葡萄糖，此过程称为糖原的分解作用。,.,26,3.4.3消化、吸收和代谢,2)糖异生糖异生是指氨基酸、乳酸、甘油等非碳水化合物物质转变为葡萄糖或糖原的过程。肝脏是进行糖异生的主要器官。糖异生作用，有利于维持饥饿时的血糖水平；肌肉激烈运动产生的大量乳酸经糖异生作用