炭水化物(糖質、糖類とも呼ぶ)は多くの重要な代謝経路の中心を担っている。植物は、光合成によって二酸化炭素と水から炭水化物を合成し、太陽光から吸収したエネルギーを体内に蓄えることができる。動物や菌類が植物を食べると、細胞呼吸によってこの蓄えられた炭水化物を分解し、細胞がエネルギーを利用できるようになる。動物や植物も、放出されたエネルギーをアデノシン三リン酸(ATP)などの高エネルギー分子の形で一時的に貯蔵し、さまざまなで利用する。ヒトはさまざまなな炭水化物を摂取することができ、消化によって複雑な炭水化物が単純なモノマー(単糖)であるグルコース、フルクトース、マンノース、ガラクトースに分解する。単糖は腸で吸収された後、門脈を通って肝臓に運ばれ、そこでグルコースを除くすべての単糖(フルクトース、ガラクトース)もグルコースに変換される。グルコース(血糖とも呼ぶ)は組織内の細胞に分配され、そこで細胞呼吸によって分解されるか、グリコーゲンとして貯蔵される。細胞呼吸(好気呼吸)では、グルコースと酸素が代謝されてエネルギーを放出し、二酸化炭素と水が最終生成物となる。代謝経路.解糖.糖新生.グリコーゲン分解.低血糖と呼ばれる血糖値の低下時には、グルカゴンが肝臓に働きかけてグリコーゲン分解を促進する。肝臓が貯蔵したグリコーゲンは、食事の間のグルコースの予備供給源として機能する。肝グリコーゲンは主に中枢神経系から作用を受ける。アドレナリンは、運動中に骨格筋のグリコーゲン分解を促進する。筋肉内では、運動のための迅速に利用できるエネルギー源としてグリコーゲンが確保される。グリコーゲン合成.ペントースリン酸経路.フルクトース代謝.ガラクトース代謝.エネルギー生成.血糖調節.