1.糖类的生理功能
糖是组成人体的重要成分之一，占人体干重的2％，从食物中摄取的糖量比脂肪和蛋白质都多。糖在生物体内经过一系列的分解反应后，便释放出大量能量，可供生命活动之用。同时，糖分解过程形成的某些中间产物，又可作为合成脂类、蛋白质、核酸等生物大分子物质的原料（作为碳架）。
在人和动物体内，高分子糖类物质都是在消化道中经酶的作用分解为单糖，然后通过血液循环输送到细胞内，而有些微生物自身可以分泌出分解高分子糖类物质的酶，将糖类分解为单糖后吸收到体内。进入细胞内的单糖，被细胞内的酶进一步分解为简单的小分子物质，如二氧化碳和水等。
糖的主要生理功能有供给能量。糖类的最主要的功能是糖类在生物体内经过一系列的分解反应后，释放大量的能量，可供生命活动之用。在人体供能物质中，糖产热量最快，供能及时，所以又称其为快速能源。人体所需能量的70％是由糖氧化分解供给的，1g葡萄糖在体内完全氧化分解，可释放出约16．7kJ热量。人的大脑及神经组织只能靠血液中的葡萄糖供给能量，如果血糖过低，可出现昏迷、休克，甚至死亡。
食物经消化吸收进入人体的单糖，主要是葡萄糖，有少量的果糖和半乳糖吸收后经过肝脏也全部变成葡萄糖，所以有病不能进食或发热消耗能量大时，我们输液总是用葡萄糖。体内的糖代谢也是以葡萄糖代谢为中心。血液中含的糖主要是葡萄糖，一般称为血糖，血糖是糖的运输形式。正常人早晨空腹时，每100ml静脉血含葡萄糖为80mg~120mg。在神经和内分泌系统的调节下血糖维持一定的动态平衡，因此，血糖含量常作为身体健康状况检查的一项指标。
血糖来源有三条：一条是食物中的糖类经过消化变成葡萄糖被吸收；另一条是肝糖原分解，平时将糖以糖原的形式贮存在肝脏，需要时则可分解成多分子葡萄糖，进入血液，比如人在饥饿时，肝糖原就分解为葡萄糖进入血液，以供应重要器官所需的能量。再有就是糖的异生，即一些非糖的物质，如乳酸、甘油和某些氨基酸，在肝脏中转变成肝糖原。
人的机体对血糖的利用，是一个复杂的有机化学反应过程。血糖在人体内的去路有三条，一是葡萄糖在体内氧化释放出能量，供人做功和活动消耗；二是合成肝糖原和肌糖原，使血液中过多的葡萄糖在肝脏和肌肉中合成肝糖原和肌糖原并贮存起来；三是把糖转变成甘油、脂肪酸和某些氨基酸等物质。因此，吃糖过多易发胖，就是由于食入糖过剩，多余的糖便转化为脂肪在皮下积累贮存起来的缘故。
糖经过有氧氧化降解和无氧氧化的代谢过程向机体提供能量。每摩尔的葡萄糖（180g）彻底氧化成二氧化碳和水可生成38molATP（三磷酸腺苷）。三磷酸腺苷是一种重要的高能化合物，可以为人体的活动提供能量。
构成体质。糖类是构成机体的重要物质，并参与细胞的许多生命活动。糖是神经和细胞的重要物质。所有神经组织和细胞粒中都含有碳水化合物，作为控制和代替遗传物质的基础——脱氧核糖核酸和核糖核酸都含有核糖。糖也是细胞的组成成分之一，原生质、细胞核、神经组织中均含有糖的复合物。例如，糖脂是细胞膜与神经组织的组成成分，糖与蛋白质形成的糖蛋白是一些具有重要生理功能的物质如某些抗体、酶和激素的组成物质之一。糖类在生物界的重要性还在于它对各类生物体的结构支持和保护作用。很多软体动物的体外有一层硬壳，组成这层硬壳的物质包括被称为基质的甲壳素。甲壳素的主要成分是乙酰氨基葡萄糖为结构单元的多糖；甲壳素的分子结构因此也和纤维素很相似，具有高度的刚性，能忍受极端的化学处理。在动物细胞表面没有细胞壁，但细胞膜上有许多糖蛋白，而且细胞间存在着细胞间质，其主要组分是结构糖蛋白和多种蛋白聚糖构成，另外，还有含糖的胶原蛋白，胶原蛋白也是骨的基质。这些复合糖类对动物细胞也有支持和保护作用。
控制脂肪和蛋白质的代谢。体内脂肪代谢需要有足够的糖类来促进氧化，糖类量不足时，所需能量将大部分由脂肪提供，而脂肪氧化不完全时，则体内脂肪酸氧化过程中，不能完全氧化成二氧化碳和水而产生酮体，酮酸积聚过多易产生中毒，所以糖类有辅助脂肪氧化的抗生酮作用，也就是碳水化合物有利于蛋白质在体内的代谢。摄入体内的糖类释放的热能有利于蛋白质的合成和代谢，起到节约蛋白质的作用。食物中糖的供给充足，可使蛋白质作为抗体等的能量免于消耗，使蛋白质用于最合适的地方。当糖类与蛋白质共同摄食时，体内贮留的氮比单独摄入蛋白质时多，这主要是同时摄入糖类后可增加机体ATP的合成，有利于氨基酸的活化与合成蛋白质，此即糖类对蛋白质的保护作用，或称糖类节约蛋白质的作用。
维持神经系统的功能与保肝解毒。糖类对维持神经系统的功能具有很重要的作用。尽管大多数体细胞可由脂肪和蛋白质代替糖作为能源。但是，脑神经和肺组织却需要葡萄糖作为能源物质，若血液中葡萄糖水平下降（低血糖），脑缺乏葡萄糖可产生不良反应。糖有解毒作用，机体肝糖元丰富则对某些细菌毒素的抵抗能力增强。又如葡萄糖醛酸是葡萄糖代谢的氧化产物，它对某些药物的解毒作用非常重要。吗啡、水杨酸和磺胺类药物等都是通过它与之结合，生成葡萄糖醛酸衍生物排泄而解毒。在生物体内有很多水溶性差的有机化合物，有的来自食物（有的是体内的代谢产物），它们长期储存在体内是有害的。生物体内有一些酶能催化葡萄糖醛酯和许多水溶性差的化合物相连接，使后者能溶于水中，进而被排出体外，这时糖类起到了解毒的作用。
动物试验表明，肝糖元不足时其对四氯化碳、酒精、砷等有害物质的解毒作用显著下降，当肝糖原及葡萄糖充足时，肝脏对某些化学物质如四氯化碳、砷及乙醇有较强的解毒能力，对各种细菌感染引起的毒血症有较强的解毒作用。
增强食品风味。糖用于烹调可以提味；改善食品的色、香、味。食品加工中的重要原、辅材料，很多工业食品都含有糖，并且对食品的感官性状具有很重要的作用，例如在食品加工时要控制一定的糖酸比等，焙烤食品主要由富含糖类的谷类原料制成；而硬糖则几乎全是由糖（蔗糖）制成。
2.糖的自然合成
生物界对能量的需要和利用均离不开糖类。生物界对太阳能的利用归根到底始于植物的光合作用和CO2的固定，与这两种现象密切有关的都是糖类的合成。光合作用是自然界将光能转变为化学能的主要途径。
自然界中的氧气是不断循环的，动植物在呼吸过程中吸入氧气，呼出二氧化碳，植物除了进行呼吸作用外，绿色植物在日光下还要进行光合作用，光合作用和呼吸作用是完全不同的，它是使吸进的空气中的二氧化碳和从根部吸入的水分发生化学反应，化合成它们需要的营养物，同时放出氧气。植物放出的氧气总量经过化学分析比它呼吸时的需要量要多20倍左右，这样氧气在空气中的量就不会减少，而且经常保持21％的含量了。同时二氧化碳也经常保持在0．03％的含量。但是由于近些年环境的污染和植被的破坏使大气中的二氧化碳逐渐增多，产生了一系列环境问题，如温室效应等。
光合作用是一个很复杂的过程，其总反应为CO2和H2O在叶绿素的作用下吸收太阳能转化为多糖类，把能量转化为化学能贮存起来。
6CO2+6H2O+能量（太阳光）→C6H12O6+6O2
在光合作用中，CO2被还原为糖，H2O中的氧被氧化成O2。
叶绿素是含镁的配合物，具有复杂的结构，它能吸收可见光。当叶绿素吸收光子后，能量就被称为叶绿体的植物细胞中的亚细胞组分所摄取，通过一系列的步骤以化学势能的形式将能量贮存起来，上述的光合作用常称为光反应（在光照射下才发生的反应），能在黑暗中进行的反应称为暗反应。在绿色植物细胞中发生的光反应和暗反应组成了光合作用的全过程。植物能通过光合作用而制造糖类，动物不能发生光合作用，但可通过摄取植物而得到。动植物体产生代谢作用时，碳水化合物氧化成CO和H2O（光合作用的逆反应），同时释放出能量，转移给通用的“生化能量贮藏室”三磷酸腺苷（ATP），以供生命活动的需要。
光合作用是自然界的基本反应之一，说不清它已发生了几亿年，认识光合作用的机理是近年的科技成果，德国科学家DeisenhoferJ，HuberR和MicherH因阐明光合作用机理而获诺贝尔化学奖。
3.糖的来源
糖类的食物来源，除了纯糖外，以植物性食品为最多，谷类、豆类、薯类、根茎类（马铃薯、红薯、芋头、藕）等是淀粉的主要来源；动物性食品中乳类是乳糖的主要来源；蔬菜、水果、粗粮又是纤维素的良好来源。
糖在人体健康中是一个非常重要的营养物质，但是过量的摄入与主观“戒糖”造成体内严重缺糖，都可能诱发其他疾病。近来，许多人说“糖”色变，总怕因食糖过多引起肥胖，其实，适量的甜食有益健康。维持人体生存的三大营养素有葡萄糖、氨基酸、脂肪酸。
人的大脑尤其需要葡萄糖营养，若血液中葡萄糖（血糖）的值下降，脑的运动思维就会迟钝，严重的还会使脑细胞死亡，造成生命危险。通常，血糖值在人空腹时最低，饭后1.5h最高。患老年痴呆症的人，在空腹时血糖值比健康人低，饭后血糖值上升得少，且又下降得快。这是因为病人体内脑垂体分泌的荷尔蒙分子妨碍了血糖的代谢，造成血糖下降。食用白砂糖及甜食，可立刻转化成葡萄糖，而米饭转化成血糖则需要一段时间。因此，甜食可使血糖快速上升，是补充脑部营养的最佳食品。
还有的科学实验证明，下午上班前喝些甜饮料，下午则精力充沛，可以提高工作效率。事实上，在做了用脑的工作后，喝咖啡、吃甜蛋糕，都能减轻大脑疲劳的程度，这是由于甜蛋糕中的糖分和咖啡中的咖啡因能迅速有效地补充脑部营养。因此，医生在治疗老年痴呆病症时，劝病者多吃些甜蛋糕或其他甜食。女性多怕胖，平时尽量不吃甜食，其实，长年拒食甜食对身体并无益处。
糖，是人类生命活动中能量的源泉。人类活动所需要的这些能量，从每天所摄取的食物中就得到了足够的保证。关于糖类的供给量尚无正式规定，一般认为，每日摄入糖类平均以占每日所需总热量的60％~70％较为合适。如果每天再食用过量的糖，就会使血液中的中性脂肪增加，而中性脂肪会沉着在血管壁上，引起动脉硬化、冠心病。糖类中蔗糖吃得太多，可引起龋齿，俗称蛀牙。食糖（食用糖、糖果）要适量，否则会影响食欲，特别饭前不宜吃大量甜食。中老年人不宜过多摄入糖类，原因是精制糖在体内代谢过程中容易转变为甘油三酯（血酯），血酯过高会引起动脉硬化等多种心血管病。有资料表明，过多食用白糖是导致骨折的重要原因之一，因为过多地吃糖，使体内产生大量的酮酸、乳酸等酸性物质，影响体内酸碱平衡，长期会消化大量的钙、镁、钠等碱性物质，造成骨质疏松，容易发生骨折；也有资料显示，脾气暴躁与其饮食中进食过多的糖有关；糖与癌症、冠心病、糖尿病都有一定关系。
过量食糖，与下列疾病的发生也有一定关系：
糖与近视：体内糖代谢需要维生素B1，糖摄入量过多，维生素B1消耗加大，就可能发生视神经炎。多吃糖还易造成体内缺钙，从而促使眼球内膜的弹力减退，引起轴性近视。
糖与结核：只要吃一定量的糖，白血球的杀菌作用就会受到抑制，吃糖越多，抑制作用越强，结核病便容易蔓延。同理，患急性感染病和感冒、扁桃腺炎、肺炎及痈肿等疾病时，也不宜多吃糖。
糖与肾炎：肾炎是一种忌盐性疾病，这很容易诱使人多吃糖，然而肾炎病人的血管功能本已受损，加之糖有促使血管内脂质代谢混乱的作用，因此多吃糖反而会加重肾脏的负担。
糖与皮肤病：由于多余的糖会转变成脂肪，使皮脂分泌增多，所以不利于皮肤健康和皮肤病的治疗。患化脓性皮肤病或脂溢性皮炎者，多吃糖更易使病情恶化。
糖与肠道疾病：糖能促使胃酸增多，加重胃病患者的疼痛。糖还能减弱胃肠的蠕动，造成便秘及痔疮的频繁发作。
糖与风湿病：风湿病患者体内的碱贮备本来就少，而糖属酸性，增加糖的摄入，碱贮备会更少，无形中加重了病情。
糖与结石：糖或高糖饮食会使尿中钙镁的排出量增加，草酸浓度增加，引起尿道结石。
从上可以看出，糖类作为人体内需要的能源营养物质缺乏与过量对人体都是十分有害的。
