Carbohydrate (hay còn gọi là đường bột) là một trong ba chất dinh dưỡng đa lượng quan trọng, cùng với protein và lipid, cung cấp năng lượng cho cơ thể. Cấu trúc hóa học đặc biệt của carbohydrate đã định hình những vai trò quan trọng của chúng trong cơ thể sống.

Cấu tạo của carbohydrate
Đơn phân: Carbohydrate được cấu tạo từ các đơn phân là các phân tử đường đơn như glucose, fructose, galactose.
Liên kết glycosidic: Các đơn phân này liên kết với nhau bằng liên kết glycosidic tạo thành các phân tử carbohydrate phức tạp hơn như disaccharide (ví dụ: sucrose, lactose) và polysaccharide (ví dụ: tinh bột, cellulose).
Cấu trúc mạch: Carbohydrate có thể có cấu trúc mạch thẳng hoặc mạch vòng, và có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh.
Mối quan hệ giữa cấu tạo và vai trò
Cấu trúc đặc biệt của carbohydrate quyết định đến tính chất hóa học, vật lý và do đó ảnh hưởng trực tiếp đến vai trò của chúng trong cơ thể:

Cung cấp năng lượng:
Glucose: Là nguồn năng lượng chính cho tế bào, đặc biệt là tế bào não. Cấu trúc đơn giản của glucose giúp nó dễ dàng được hấp thu và chuyển hóa thành ATP.
Tinh bột: Là nguồn dự trữ năng lượng chính ở thực vật. Cấu trúc mạch dài và phân nhánh của tinh bột giúp nó tạo thành các hạt tinh bột, dễ dàng tích trữ và giải phóng năng lượng khi cần thiết.
Cấu tạo các thành phần tế bào:
Cellulose: Là thành phần chính của thành tế bào thực vật. Cấu trúc mạch thẳng và liên kết hydro giữa các phân tử cellulose tạo thành các sợi bền vững, giúp tế bào thực vật có độ cứng và vững chắc.
Chitin: Là thành phần chính của bộ xương ngoài của động vật chân khớp. Cấu trúc tương tự cellulose, chitin cũng tạo độ cứng và bảo vệ cho cơ thể.
Dự trữ năng lượng:
Glycogen: Là dạng dự trữ glucose ở động vật. Cấu trúc phân nhánh của glycogen giúp nó dễ dàng tổng hợp và phân giải để đáp ứng nhu cầu năng lượng của cơ thể.