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碳水化合物、蛋白质和脂类的主要作用是提供能量来满足人体的需要，也被称为产能营养素。碳水化合物和脂肪是最重要的产能营养素，蛋白质具有双重作用，它既能产生能量，也可以为构建机体的组织提供原料。
一、能量
国际上制定统一的单位，即焦耳(J)或卡(cal)。
lkcal=4.184kJ lkJ=0.239kcal l000kcal=4.l84MJ(兆焦耳)
1MJ(兆焦耳)=239kcal 能量系数：指每克产能营养素在体内氧化所产生的能量值。
每克脂肪可以释放9kcal能量，每克蛋白质和碳水化合物都可以产生4kcal能量，每克酒精可以产生7kcal能量(但酒精不是营养素，对身体组织的生长、维持和修复无益)，每克膳食纤维可以产生2kcal能量。
二、碳水化合物
碳水化合物是特难题的主要能量来源。
碳水化合物经消化产生的葡萄糖等被吸收后，一部分以糖原的形式贮存在肝脏和肌肉。
肝糖原主要用于维持血糖水平的相对稳定。
碳水化合物参考摄入量与食物来源：中国营养学会建议：
中国居民膳食碳水化合物的参考摄入量为占总能量摄入量的50-65%。
对碳水化合物类的摄入要求：包括符合碳水化合物淀粉、不消化的抗性淀粉、非淀粉多糖和低聚糖等碳水化合物;限制纯能量食物如糖的摄入量，以保障人体能量和营养素的需要及改善胃肠道环境和预防龋齿的需要。
膳食中淀粉的主要来源是粮谷类和薯类食物。粮谷类食物一般含碳水化合物60%-80%，薯类含量为15%-29%，豆类为40%-60%。血糖生成指数GI:简称血糖指数，指餐后不同食物血糖耐量曲线在基线内面积与标准糖(葡萄糖)耐量面积之比，以百分比表示。
GI是用来衡量某种食物或某种膳食组成对血糖浓度影响的一个指标，
GI高的食物或表示进入胃肠后消化快、吸收完全，葡萄糖迅速进入血液，血糖浓度波动大;反之则血糖浓度波动小。
三、脂类
脂肪也是重要的能源物质，正常情况下人体所消耗能量的40%-50%来自体内的脂肪，在短期饥饿情况下，
则主要由体内的脂肪供给能量。但它不能在人体缺氧条件下供给能量。
分类：中性脂肪：由一分子甘油和三分子脂肪酸组成，故称三酰甘油或甘油三脂。
约占脂类的95%。脂肪大部分分布在皮下、大网膜、肠系膜及其肾周围组织中。
脂肪酸：是构成甘油三脂的基本单位。
1.按脂肪酸碳链长度可分为：长链脂肪酸(含14碳以上);中链脂肪酸(含8-12碳);短链脂肪酸(含2-6碳)。
2.按脂肪酸饱和程度可分为：饱和脂肪酸(动物油脂);单不饱和脂肪酸;多不饱和脂肪酸。三种占比1:1:1;整体功能占比20%~30%;必须脂肪酸就来自多不饱和脂肪酸中的亚油酸和α亚麻酸两种;
3.按脂肪酸空间结构可分为：顺式脂肪酸;反式脂肪酸(有增加心血管疾病的危险)。每天摄入反式脂肪酸不应超过2.2克，应少于每日总能量的1%。类脂(不动脂)：主要有磷脂(卵磷脂、神经鞘磷脂)、糖脂(构成细胞膜)、类固醇(胆固醇和植物固醇)等。
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