第五節(jié) 碳水化合物

學(xué)習(xí)重點(diǎn)

碳水化合物的分類、功能及碳水化合物的主要食物來源。

基本概念

1.碳水化合物:由碳、氫、氧三種元素組成具有多羥基醛或多羥基酮結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,又稱為糖類。

2.節(jié)約蛋白質(zhì)作用:當(dāng)體內(nèi)碳水化合物供給不足時(shí),機(jī)體為了滿足自身對(duì)葡萄糖的需要,則動(dòng)用蛋白質(zhì)通過糖異生作用產(chǎn)生葡萄糖,長(zhǎng)期下去將因蛋白質(zhì)過度分解而對(duì)機(jī)體器官造成損害,因此攝入足夠的碳水化合物能預(yù)防體內(nèi)過多的蛋白質(zhì)進(jìn)入糖異生旁路,有利于發(fā)揮蛋白質(zhì)特有的生理功能,這種作用稱為節(jié)約蛋白質(zhì)作用。

3.抗生酮作用:脂肪酸在體內(nèi)分解代謝時(shí)產(chǎn)生的乙酰基需與碳水化合物代謝產(chǎn)生的草酰乙酸結(jié)合才能進(jìn)入三羧酸循環(huán)而最終被徹底氧化。當(dāng)碳水化合物不足時(shí),因草酰乙酸不足使得脂肪酸不能被徹底氧化分解而產(chǎn)生過多酮體,當(dāng)超過了肌肉等外周組織的分解能力時(shí),會(huì)發(fā)生酮癥酸中毒。反之,當(dāng)碳水化合物充足時(shí)可防止酮癥酸中毒的發(fā)生,這種作用稱為抗生酮作用。

重點(diǎn)內(nèi)容

一、碳水化合物的分類

(一)單糖

在結(jié)構(gòu)上由3~7個(gè)碳原子構(gòu)成。食物中的單糖主要有以下幾種。

1.葡萄糖:六碳糖,構(gòu)成食物中各種糖類的基本單位,一類具有右旋性和還原性的醛糖,人類空腹時(shí)唯一游離存在的六碳糖,在人血漿中的濃度是5mmol/L。

2.果糖:六碳酮糖,主要存在于水果及蜂蜜中。玉米糖漿含果糖40%~90%,是飲料、冷凍食品、糖果、蜜餞生產(chǎn)的重要原料。果糖吸收后經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)變成葡萄糖被人體利用,部分可轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃⒅净蛉樗帷?/p>

3.半乳糖:乳糖的組成成分,半乳糖在人體中先轉(zhuǎn)變成葡萄糖后被利用,母乳中的半乳糖是在體內(nèi)重新合成的,而不是食物中直接獲得的。

4.其他單糖:①戊糖類,如核糖、脫氧核糖等;②甘露糖,主要存在于水果和根莖類蔬菜中;③糖醇類,如山梨醇、甘露醇、木糖醇等。

(二)雙糖

由兩分子單糖縮合而成。常見以下幾種。

1.蔗糖:由一分子葡萄糖和一分子果糖以α糖苷鍵連接而成。日常食用白糖即蔗糖,是由甘蔗或甜菜提取而來的。

2.麥芽糖:由兩分子葡萄糖以α糖苷鍵連接而成,是淀粉的分解產(chǎn)物,存在于麥芽中。

3.乳糖:由一分子葡萄糖與一分子半乳糖以β糖苷鍵連接而成,存在于乳中。

4.海藻糖:由兩分子葡萄糖組成,存在于真菌及細(xì)菌中。

(三)寡糖

由3~10個(gè)單糖構(gòu)成的小分子多糖。較重要的有:

1.棉子糖:由葡萄糖、果糖和半乳糖構(gòu)成。

2.水蘇糖:由組成棉子糖的三糖再加上一個(gè)半乳糖組成。

以上兩種主要存在于豆類食品中,因在腸道中不被消化吸收,產(chǎn)生氣體和其他物質(zhì),可造成腸脹氣;而有些寡糖可被腸道有益細(xì)菌利用,促進(jìn)這些菌群的增加,有保健作用。

(四)多糖

大于10個(gè)單糖組成的多糖化合物。其中一部分可被人體消化吸收,如糖原、淀粉,另一部分不能被人體消化吸收,如膳食纖維。

1.糖原:含有許多葡萄糖分子和支鏈的動(dòng)物多糖。由肝臟和肌肉合成和儲(chǔ)存,食物中糖原很少。

2.淀粉:許多葡萄糖組成的能被人體消化吸收的植物多糖,是人類碳水化合物的主要食物來源。據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為支鏈淀粉和直鏈淀粉。

二、碳水化合物的功能

體內(nèi)碳水化合物以葡萄糖、糖原和含糖復(fù)合物三種存在形式,其功能與存在形式有關(guān)。

(1)提供能量。

(2)構(gòu)成組織結(jié)構(gòu)及生理活性物質(zhì)。

(3)具有調(diào)節(jié)血糖作用。

(4)節(jié)約蛋白質(zhì)作用和抗生酮作用。

(5)膳食纖維可改善腸道功能。

三、碳水化合物供給

膳食蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物均能提供能量,但膳食碳水化合物供熱比例最高,以占總能量的60%~70%為宜。碳水化合物主要食物來源有:谷類、薯類、根莖類蔬菜、豆類、含淀粉多的堅(jiān)果提供淀粉類碳水化合物,食糖等提供單糖、雙糖類碳水化合物,蔬菜、水果及粗糧類是膳食纖維的主要來源。

應(yīng)試習(xí)題

一、單項(xiàng)選擇題(在每小題列出的選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填在題后的括號(hào)內(nèi),錯(cuò)選或未選均無分)

1.下面哪條是碳水化合物獨(dú)特的生理功能?(　　)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.供給能量　　　B.構(gòu)成機(jī)體組織成分　　C.維持神經(jīng)系統(tǒng)正常活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)

D.抗生酮作用　　　E.構(gòu)成生理活性物質(zhì)

2.乳糖屬于(　　)。

A.單糖　　　B.雙糖　　　C.糖醇　　　D.多糖　　　E.寡糖

3.在一般情況下,人體進(jìn)行各種生理活動(dòng)所消耗的能量主要來源于(　　)。

A.蛋白質(zhì)　　　B.礦物質(zhì)　　　C.碳水化合物　　　D.維生素　　　E.脂類

4.碳水化合物的生理功能中最重要的是(　　)。

A.供給能量　　　B.構(gòu)成有機(jī)體組織成分

C.節(jié)約蛋白質(zhì)作用　　　D.抗生酮作用　　E.解毒作用

5.下列物質(zhì)中屬于多糖的是(　　)。

A.糖原　　B.蔗糖　　　C.麥芽糖　　　D.葡萄糖　　　E.果糖

6.組成低聚糖的單糖分子數(shù)為(　　)。

A. 1~2個(gè)　　　B. 3~8個(gè)　　　C. 11~15個(gè)　　　D. 16~20個(gè)　　　E. 21~26個(gè)

7.能引起腸脹氣的碳水化合物是(　　)。

A.糖原　　　B.水蘇糖　　　C.木糖　　　D.乳糖　　　E.半乳糖

8.下列屬于多糖的物質(zhì)是(　　)。

A.木糖　　　B.糊精　　　C.果糖　　　D.蔗糖　　　E.核糖

9.不溶性纖維包括(　　)。

A.果膠　　　B.樹膠　　　C.黏膠　　　D.纖維素　　　E.膠漿

10.通常情況下,最容易吸收的糖是(　　)。

A.乳糖　　　B.葡萄糖　　　C.蔗糖　　　D.麥芽糖　　　E.水蘇糖

11.我國(guó)成年人膳食中碳水化合物提供能量占全日攝入總能量的適宜比例為(　　)。

A. 40%以下　　　B. 40%~54%　　　C. 55%~65%　　　D. 70%~80%　　　E. 80%以上

12.與碳水化合物代謝有關(guān)的是(　　)。

A.鐵　　　B.鉻　　　C.鈉　　　D.碘　　　E.銅

13.(　　)是人類最理想、最經(jīng)濟(jì)的能量來源,約占人體能量來源的60%~70%。

A.動(dòng)物蛋白質(zhì)　　　　B.薯類淀粉　　　　C.動(dòng)物脂肪　　　　D.谷類淀粉　　　E.植物蛋白質(zhì)

14.可溶性纖維包括(　　)。

A.果膠　　　B.半纖維　　　C.木質(zhì)素　　　D.纖維素　　　E.抗性淀粉

15.食物中絕大部分碳水化合物以淀粉形式存在,其基本構(gòu)成單位是(　　)。

A.葡萄糖　　　B.麥芽糖　　　C.半乳糖　　　D.果糖　　　E.低聚糖

16.為長(zhǎng)期維持人體健康,每日攝入精制糖所提供的能量應(yīng)低于攝入總量的(　　)。

A. 3%　　B. 5%　　　C. 10%　　　D. 15%　　　E. 20%

17.水解麥芽糖將產(chǎn)生(　　)。

A.僅有葡萄糖　　　B.果糖、葡萄糖

C.半乳糖、葡萄糖　　　D.甘露糖、葡萄糖　　E.果糖、半乳糖

18.一分子葡萄糖和一分子果糖結(jié)合形成(　　)。

A.麥芽糖　　　B.蔗糖　　　C.乳糖　　　D.棉子糖　　　E.果膠

19.關(guān)于碳水化合物的敘述錯(cuò)誤的是(　　)。

A.葡萄糖是生物界最豐富的碳水化合物

B.甘油醛是最簡(jiǎn)單的碳水化合物

C.腦內(nèi)儲(chǔ)有大量糖原　　　D.世界上許多地區(qū)的成人不能耐受飲食中大量的乳糖

E.木質(zhì)素不是碳水化合物

20.乳糖到達(dá)(　　)才能被消化。

A.口腔　　　B.胃　　　C.小腸　　　D.大腸　　　E.直腸

21.(　　)是維持糖類儲(chǔ)存及適當(dāng)分布的中心器官。

A.腎臟　　　B.胃　　　C.肝臟　　　D.大腸　　　E.小腸

二、多項(xiàng)選擇題(請(qǐng)將最符合題意要求的答案以相應(yīng)的字母填入括號(hào)中,少選、多選或錯(cuò)選都不得分)

1.含碳水化合物豐富的食物是(　　)。

A.谷類　　　B.薯類　　　C.根莖類蔬菜　　　D.葉類蔬菜　　　E.豆類

2.屬于寡糖的物質(zhì)是(　　)。

A.果糖　　　B.乳糖　　　C.水蘇糖　　　D.支鏈淀粉　　　E.大豆低聚糖

3.下列哪些屬于雙糖?(　　)

A.麥芽糖　　　B.半乳糖　　　C.果糖　　　D.葡萄糖　　　E.蔗糖

4.乳糖不耐受的主要原因有(　　)。

A.先天性缺少乳糖酶　　　B.某些藥物使乳糖酶分解

C.腸道感染使腸黏膜細(xì)胞分泌乳糖酶下降

D.年齡增加,乳糖酶活性下降　　　E.男性乳糖酶分泌低于女性

5.血糖生成指數(shù)(GI)較低表明(　　)。

A.碳水化合物吸收慢　　　B.進(jìn)食該食物后血糖易升高

C.碳水化合物吸收快　　　D.進(jìn)食該食物后血糖不易升高

E.食物碳水化合物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低

6.關(guān)于食物GI的正確描述是(　　)。

A.食物GI可受到食品組分、加工方法的影響

B.混合食物GI可以通過單一食物GI值計(jì)算而得

C.食物GI是通過大量化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的

D.人們選擇的食物GI越低越好

E.食物GI只限用于糖尿病的膳食指導(dǎo)

三、判斷題(將判斷的結(jié)果填入括號(hào)中,正確的填“T”,錯(cuò)誤的填“F”)

1.糖在人體內(nèi)不僅能轉(zhuǎn)化為脂肪,還能轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?　　)

2.谷類碳水化合物主要為淀粉。(　　)

3.能直接供給大腦細(xì)胞活動(dòng)所需能量的是葡萄糖。(　　)

4.蔗糖、半乳糖、麥芽糖都屬于雙糖。(　　)

5.糖醇是單糖的重要衍生物,常見的有山梨醇、甘露醇、木糖醇、麥芽糖醇等。(　　)

6.碳水化合物主要來源于谷類、薯類、蔬菜和水果等植物性食物。(　　)

7.不溶性纖維包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。(　　)

8.果膠是可溶性纖維。(　　)

四、填空題

1.根據(jù)碳水化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及生理作用可將碳水化合物分為　　　　、　　　　、　　　　。　 

2.　　　　是腸道雙歧桿菌的增殖因子,可作為功能性食品的基料,其主要成分是　　　　、　　　　。 

3.最具代表性的益生元有　　　　和　　　　等。 

4.一般GI　　　　為高生糖指數(shù)食物,　　　　為中生糖指數(shù)食物,　　　　為低生糖指數(shù)食物。GI高的食物或膳食,進(jìn)入胃腸道后消化快、吸收完全,葡萄糖迅速進(jìn)入血液;反之則在胃腸道內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),釋放緩慢,葡萄糖進(jìn)入血液后峰值低,下降速度慢。 

五、名詞解釋

　　1.碳水化合物

2.低聚糖

3.直鏈淀粉

4.支鏈淀粉

5.益生元

6.食物血糖生成指數(shù)

　　六、簡(jiǎn)答題

　　1.簡(jiǎn)述碳水化合物的分類并舉例。

2.碳水化合物的主要生理功能是什么?

3.食物血糖生成指數(shù)的定義是什么?食物血糖生成指數(shù)的應(yīng)用有哪些?

　　七、論述題

詳述碳水化合物的節(jié)約蛋白質(zhì)作用和抗生酮作用。

參考答案

一、單項(xiàng)選擇題(在每小題列出的選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,請(qǐng)將其代碼填在題后的括號(hào)內(nèi),錯(cuò)選或未選均無分)

1.?D

2.?B

3.?C

4.?A

5.?A

6.?B

7.?B

8.?B

9.?D

10.?B

11.?C

12.?B

13.?D

14.?A

15.?A

16.?C

17.?A

18.?B

19.?C

20.?C

21.?C

二、多項(xiàng)選擇題(請(qǐng)將最符合題意要求的答案以相應(yīng)的字母填入括號(hào)中,少選、多選或錯(cuò)選都不得分)

1.?ABCE

2.?CE

3.?AE

4.?ABCD

5.?AD

6.?AC

三、判斷題(將判斷的結(jié)果填入括號(hào)中,正確的填“T”,錯(cuò)誤的填“F”)

1.?T

2.?T

3.?T

4.?F

5.?T

6.?T

7.?T

8.?T

四、填空題

1.糖(1~2個(gè)單糖)　寡糖(3~9個(gè)單糖)　多糖(≥10個(gè)單糖)

2.大豆低聚糖　水蘇糖　棉子糖

3.乳果糖　異麥芽低聚糖

4.?>70　70~55　≤55

五、名詞解釋

1.碳水化合物:由碳、氫、氧三種元素組成具有多羥基醛或多羥基酮結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,又稱為糖類。

2.低聚糖:由3~10個(gè)單糖構(gòu)成的小分子多糖,可被腸道有益細(xì)菌利用,促進(jìn)這些菌群的增加而具有保健作用。

3.直鏈淀粉:又稱糖淀粉,由幾十個(gè)至上百個(gè)葡萄糖分子殘基以α?1,4?糖苷鍵相連而成的一條直鏈。在熱水中可以溶解,與碘產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng),一般不顯還原性。天然食品中較少,僅占淀粉成分的10%~35%。

4.支鏈淀粉:又稱膠淀粉,分子相對(duì)較大,一般由幾千個(gè)葡萄糖殘基組成,整個(gè)支鏈淀粉分子形成許多分支再分支的樹冠樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉難溶于水,不顯還原性。遇碘產(chǎn)生棕色反應(yīng),食物中含量較高,一般占65%~81%。

5.益生元:由不消化的碳水化合物派生出來的,指不被人體消化系統(tǒng)消化和吸收,能夠選擇性地促進(jìn)宿主腸道內(nèi)原有的一種或幾種有益細(xì)菌(益生菌)生長(zhǎng)繁殖的物質(zhì)。通過益生菌的繁殖增多,抑制有害細(xì)菌生長(zhǎng),從而達(dá)到調(diào)整腸道菌群、促進(jìn)機(jī)體健康的目的。

6.食物血糖生成指數(shù):簡(jiǎn)稱生糖指數(shù),是反映食物引起人體血糖升高程度的指標(biāo),是人體進(jìn)食后機(jī)體血糖生成的應(yīng)答狀況。GI=某食物在食后2h血糖曲線下面積/相當(dāng)含量葡萄糖在食后2h血糖曲線下面積×100%。

六、簡(jiǎn)答題

1.答:碳水化合物分為:

(1)糖(1~2個(gè)單糖):單糖、雙糖、糖醇。

(2)寡糖(3~9個(gè)單糖):低聚果糖、異麥芽低聚糖、海藻糖、大豆低聚糖等。

(3)多糖(≥10個(gè)單糖):淀粉、抗性淀粉、纖維素、木質(zhì)素、果膠等。

2.答:(1)提供能量。

(2)構(gòu)成組織結(jié)構(gòu)及生理活性物質(zhì)。

(3)具有調(diào)節(jié)血糖作用。

(4)節(jié)約蛋白質(zhì)作用和抗生酮作用。

(5)膳食纖維可改善腸道功能。

3.答:食物血糖生成指數(shù)=某食物在食后2h血糖曲線下面積/相當(dāng)含量葡萄糖在食后2h血糖曲線下面積×100%,是反映食物引起人體血糖升高程度的指標(biāo)。

食物血糖生成指數(shù)可以指導(dǎo)合理膳食,有效控制血糖,幫助控制體重,改善胃腸功能。

七、論述題

答:節(jié)約蛋白質(zhì)作用:當(dāng)體內(nèi)碳水化合物供給不足時(shí),機(jī)體為了滿足自身對(duì)葡萄糖的需要,則動(dòng)用蛋白質(zhì)通過糖異生作用產(chǎn)生葡萄糖,長(zhǎng)期下去將因蛋白質(zhì)過度分解而對(duì)機(jī)體器官造成損害,因此攝入足夠的碳水化合物能預(yù)防體內(nèi)過多的蛋白質(zhì)進(jìn)入糖異生旁路,有利于發(fā)揮蛋白質(zhì)特有的生理功能,這種作用稱為節(jié)約蛋白質(zhì)作用。

抗生酮作用:脂肪酸在體內(nèi)分解代謝時(shí)產(chǎn)生的乙酰基需與碳水化合物代謝產(chǎn)生的草酰乙酸結(jié)合才能進(jìn)入三羧酸循環(huán)而最終被徹底氧化。當(dāng)碳水化合物不足時(shí),因草酰乙酸不足使得脂肪酸不能被徹底氧化分解而產(chǎn)生過多酮體,當(dāng)超過了肌肉等外周組織的分解能力時(shí),會(huì)發(fā)生酮癥酸中毒。反之,當(dāng)碳水化合物充足時(shí)可防止酮癥酸中毒的發(fā)生,這種作用稱為抗生酮作用。