在人类营养

总热量,或能源,要求一个人取决于年龄,职业,和其他因素,但一般范围在2000年和4000年之间卡路里每24小时内(一卡路里,这一项中使用营养是必要的热量升高温度1000克水从15到16°C(59到61°F);在其他上下文这个热量叫做千卡)。碳水化合物,可以使用由人类产生四个卡路里克而不是每克9卡路里脂肪和四个每克蛋白质。营养是边际地区的世界,很大一部分(约一到两磅)一个人的日常能量需求可能是由碳水化合物,余下的大部分来自各种脂肪来源。

尽管碳水化合物组合多达80%的人类饮食总热量摄入,饮食对于一个给定的比例淀粉总碳水化合物是非常变量,根据流行的海关。在东亚和非洲地区,例如,在那里大米或块茎如木薯提供一个专业食物源、淀粉可能占总数的80%碳水化合物的摄入量。在典型的西方饮食,33 50%的卡路里摄入碳水化合物的形式。大约一半(即。,17 to 25 percent) is represented by starch; another third by蔗糖(蔗糖)和牛奶糖(乳糖);和较小的百分比等单糖葡萄糖和果糖常见的水果,蜂蜜,糖浆,和某些蔬菜等洋蓟,洋葱,甜菜。小剩余由散装、或难以消化的碳水化合物包括主要是纤维素外壳的种子和茎和叶子的蔬菜。(另请参阅营养。)

在能量储存

淀粉人类所使用的主要plant-energy-reserve多糖,在近球形颗粒的形式存储在植物不同直径大约三至100微米(大约0.0001到0.004英寸)。大多数植物淀粉包含两个组件的混合物:直链淀粉和支链淀粉。葡萄糖分子组成直链淀粉直链,或线性结构。支链淀粉支链结构,是一种更紧凑分子。几千个葡萄糖单位可能出现在一个单一的淀粉分子。(在图中,每个小圆代表一个葡萄糖分子。)

除了颗粒,许多植物都大量的专门的细胞,被称为薄壁组织的细胞,淀粉的主要功能是存储;与这些细胞植物的例子包括根菜类蔬菜和块茎。植物的淀粉含量变化显著;最高浓度存在于种子和麦片谷物,含有高达80%的总碳水化合物淀粉。淀粉的直链淀粉和支链淀粉组成部分发生在变量比例;大多数植物物种商店大约25%的淀粉直链淀粉和支链淀粉75%。这个比例可以更改,但是,通过选择育种技术,和一些品种玉米开发生产高达70%的淀粉直链淀粉,哪个更容易消化人类比支链淀粉。

除了淀粉,有些植物(例如,洋姜和某些草的叶子,尤其是黑麦草)形式存储果糖单位而不是葡萄糖组成的多糖。尽管果糖多糖可以分解和使用准备糖浆,他们无法消化的高等动物。

淀粉不是由动物;相反,他们形成密切相关多糖,糖原。几乎所有的脊椎动物和无脊椎动物细胞,以及众多真菌和原生动物,包含一些糖原;特别是高浓度的这种物质存在于高等动物的肝脏和肌肉细胞。糖原的整体结构,这是一个高度支化分子葡萄糖单位组成的,有一个肤浅的与淀粉的支链淀粉的组成部分,虽然糖原的结构细节方面有明显的差异。应力条件下或在动物肌肉活动,迅速糖原分解为葡萄糖,随后作为能量来源。通过这种方式,糖原作为直接的碳水化合物储备。此外,糖原的数量在任何给定的时间,特别是在肝脏,直接反映了一个动物的营养状态。当足够的粮食供应,身体的糖原和脂肪储备增加,但当粮食供应减少或者当食物摄入量低于最低能量需求,快速的糖原储备枯竭,而脂肪以较慢的速度。

在植物和动物结构中的作用

而淀粉和糖原代表的主要储备多糖生物,大部分的碳水化合物在自然界发现的发生结构组成的细胞壁的植物。碳水化合物在植物细胞墙通常由几个不同的层,其中包含一个更高的浓度纤维素比其他人。纤维素的物理和化学性质明显不同于淀粉的直链淀粉的组成部分。

在大多数植物中,细胞壁约为0.5微米厚,含有纤维素的混合物,pentose-containing多糖(聚糖),和一个吗惰性(化学惰性)类似塑料的材料)木质素。大量的纤维素和戊聚糖可能不同;大多数植物纤维素含有40到60%,尽管大量存在的棉花纤维。

在动物多糖也作为主要结构组件。几丁质类似于纤维素,发现昆虫和其他节肢动物。其他复杂的多糖结构组织为主的高等动物。