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（1）为人体提供能量。每克葡萄糖产热16千焦（4千卡），人体摄入的碳水化合物在体内经消化变成葡萄糖或其他单糖参加机体代谢。每个人膳食中碳水化合物的比例没有规定具体数量，我国营养专家认为碳水化合物产热量占总热量的60%～65％为宜。平时摄入的碳水化合物主要是多糖，在米、面等主食中含量较高，摄入碳水化合物的同时，还能获得蛋白质、脂类、维生素、矿物质、膳食纤维等其他营养物质。而摄入单糖或双糖如蔗糖，除能补充热量外，不能补充其他营养素。
（2）构成人体的细胞和组织。每个细胞都有碳水化合物，其含量为2％～10％，主要以糖脂、糖蛋白和蛋白多糖的形式存在，分布在细胞膜、细胞器膜、细胞浆以及细胞间质中。
（3）节约人体消耗蛋白质。食物中碳水化合物若摄入不足，机体不得不动用更多的蛋白质来满足机体活动所需的能量，这将影响机体用蛋白质合成新的蛋白质和组织更新。因此，完全不吃主食，只吃肉类是不适宜的，因动物性食物中含碳水化合物很少，这样机体组织将动用更多的蛋白质来产生热能，对机体没有好处。
（4）维持脑细胞的正常功能。葡萄糖是维持大脑正常功能的必需营养素，当血糖浓度下降时，脑组织可因缺乏能源而使脑细胞功能受损，造成功能障碍，并出现头晕、心悸、出冷汗，甚至昏迷。
（5）抗酮体的生成。当人体缺乏糖类时，可分解脂类供能，同时产生酮体。酮体导致高酮酸血症。
碳水化合物的主要食物来源有：蔗糖，谷物如大米、小麦、玉米、大麦、燕麦、高粱等，水果如甘蔗、甜瓜、西瓜、香蕉、葡萄等，坚果，蔬菜如胡萝卜、甘薯、马铃薯等。
膳食中缺乏碳水化合物将导致全身无力，疲乏、血糖含量降低，产生头晕、心悸、脑功能障碍等。此外，如果膳食中碳水化合物过少，需要动用更多的蛋白质，可造成膳食蛋白质浪费，组织蛋白质和脂肪分解增强以及阳离子的丢失等。