Углеводами называются органические вещества, в состав которых входят углерод, кислород и водород. Их общая химическая формула представляет собой сочетание углерода и воды С11(Н20)11, отсюда и название углеводы. Углеводы делятся на три большие группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды состоят из одной молекулы сахара и представляют собой твердые кристаллические вещества, растворимые в воде и сладкие на вкус. В зависимости от числа углеродных атомов, входящих в состав молекулы моносахаридов, различают триозы (3С), тетрозы (4С), пентозы (5С) и гексозы (6С). В животном и растительном мире наиболее часто встречаются гексозы, к ним относятся глюкоза, галактоза, фруктоза и др. Олигосахариды имеют в своем составе два и более моносахаридов. Наибольшее значение для организма имеют дисахариды: сахароза, мальтоза, лактоза, целлобиоза и др. Сахароза, свекловичный или тростниковый сахар, состоит из молекул фруктозы и глюкозы. Она является важнейшим компонентом пищи. Лактоза имеет в своем составе глюкозу и галактозу и входит в состав молока. Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы и является основным компонентом крахмала и гликогена.
Полисахариды являются высокомолекулярными углеводами, состоящими из большого количества моносахаридов. Одни полисахариды состоят из моносахаридов только одного вида, другие – из комплексов различных моносахаридов и их производных, соединенных с другими веществами, даже неуглеводного характера. Хорошо известная косметологам гиалуроновая кислота, являясь составной частью межклеточного вещества, относится к полисахаридам (мукополисахарид). К полисахаридам также относятся крахмал, клетчатка, или целлюлоза, гликоген и др.
Углеводы всасываются в кровь из пищеварительного тракта в виде моносахаридов, главным образом глюкозы и в значительно меньшем количестве других гексоз. Источником глюкозы также может быть дезаминирование аминокислот, происходящее в печени при обильном белковом питании. В очень ограниченном количестве могут образовываться углеводы и из жиров. Содержание глюкозы в крови поддерживается на одном уровне. При избыточном поступлении в организм углеводов, часть глюкозы превращается в гликоген и откладывается в печени. При большом избытке часть углеводов подвергается ряду превращений и откладывается в организме в виде жира. Из крови глюкоза поступает в клетки мышц, в меньшей степени всех других органов, частично же входит в состав различных сложных органических соединений, в том числе белков, принимая участие в процессах клеточного обмена, как составная часть протоплазмы. Поступление глюкозы в клетки должно приводить к уменьшению уровня глюкозы в крови, но это не происходит за счет расщепления гликогена в печени, в результате чего глюкоза поступает в кровь. Гликоген служит также запасным материалом, который используется при необходимости получения глюкозы во время больших энергетических затрат.
Конечными продуктами углеводного обмена являются вода и углекислота.