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一、碳水化合物是由碳、氫和氧三種元素組成，自然界存在最多、具有廣譜化學結構和生物功能的有機化合物。可用通式Cx(H2O)y來表示。所含的氫氧的比例為二比一，和水一樣，故稱為碳水化合物。可以為人體提供熱能。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和人不能消化的無效碳水化合物。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。它不僅是營養物質，而且有些還具有特殊的生理活性。
二、主要應用原理：
(1)碳水化合物是生命細胞結構的主要成分及主要供能物質，并且有調節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存在的形式有關；
(2)膳食碳水化合物是人類獲取能量的經濟和最主要的來源，能夠提供和儲存熱能；
(3)碳水化合物是構成機體組織的重要物質，維持大腦功能必須的能源并參與細胞的組成和多種活動；此外還有調節脂肪代謝、提供膳食纖維、節約蛋白質、抗生酮、解毒和增強腸道功能的作用。
三、細胞構成：
(1)構成細胞和組織：每個細胞都有碳水化合物，其含量為2%~10%，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在細胞膜、細胞器膜、細胞漿以及細胞間質中。
(2)抗酮體的生成：當人體缺乏糖類時，可分解脂類供能，同時產生酮體。酮體導致高酮酸血癥。
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