核糖在人体中主要作为能量代谢的参与者、遗传物质的组成部分以及生物分子的合成原料。D-核糖和脱氧核糖是核糖的两种重要形式，分别承担不同的生物学功能，具体作用机制如下：
1、参与ATP生成
D-核糖是合成三磷酸腺苷（ATP）的关键前体物质。在心脏和骨骼肌等组织缺氧时，D-核糖通过磷酸戊糖途径快速生成5-磷酸核糖，能加速ATP的再合成过程。研究发现补充D-核糖可使心肌缺血患者的运动耐量提高约30%。
2、构成RNA结构
核糖作为RNA分子的骨架成分，通过β-D-核糖与磷酸基团交替连接形成多核苷酸链。每个核糖的2号羟基与嘧啶或嘌呤碱基相连，这种特殊结构使得RNA具有转录遗传信息和催化生化反应的双重功能。
3、合成糖蛋白和糖脂
核糖通过糖基转移酶催化，与蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基形成O-糖苷键，或与天冬酰胺形成N-糖苷键。在免疫球蛋白G分子中，核糖参与的糖基化修饰可增强抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）约50%。
4、抗氧化防御机制
核糖衍生的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是重要的氧化还原辅酶。在自由基清除过程中，每分子NAD+可传递两个电子，其细胞内浓度维持在0.3-0.5mM水平，对维持氧化还原平衡至关重要。
5、促进运动恢复
补充D-核糖可加速磷酸核糖焦磷酸（PRPP）的生成，使ATP合成速率提高20%-40%。临床试验显示运动员每日摄入10gD-核糖，72小时内肌肉ATP储备恢复速度提升约27%。
需要强调的是，正常人群通过日常饮食即可获得足够核糖，无需额外补充。对于存在代谢性疾病或特殊营养需求者，建议在临床营养师指导下制定个体化方案。过量摄入可能干扰正常糖代谢途径，引发胃肠不适等不良反应。