羊肉果子 2020-10-19

糖類（Carbohydrate）又稱碳水化合物，是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱，一般由碳、氫與氧三種元素所組成，廣佈於自然界。

單糖

單糖由於無法水解成為更小的碳水化合物，因此它是此類中最小的分子。它們是一些具有兩個或者更多羥基的醛或酮類。未修飾過的單糖化學式可表達為：（C·H2O））n，因其都是碳和水分子的倍數而稱為：“碳水化合物”。單糖是一種重要的燃料分子，也是核酸的結構片段。最小的單糖中的n=3，即：二羥基丙酮或D-和L-甘油醛。

丙糖例如：甘油醛

戊糖，五碳糖例如：核糖，脫氧核糖

己糖例如：葡萄糖，果糖（化學式都是C6H12O6）

單糖分類

單糖可由三種不同的特徵片段來分類：羰基的位置；分子內的碳原子數以及其手性構型。如果羰基在碳鏈末端分子屬醛類，則單糖稱：醛糖；若羰基在碳鏈中間分子屬酮類，則單糖稱為：酮糖。含有三個碳原子的單糖稱為：丙糖；四個碳原子的稱為丁糖；五個稱為戊糖；六個稱為己糖，以此類推。

除在糖分子碳鏈第一個與最末端的碳原子，每個碳原子都帶有一個羥基（-OH）並具有不對稱性，使它們的手性中心可以是R或S兩種構型。因為這種不對稱性，一個確定的糖的分子式可以多種異構體存在。例如：醛糖D-葡萄糖具有分子式（C·H2O）6，其中有六個碳原子是具有手性的，因此D-葡萄糖是2=16個可能的立體異構體中的一個。又例如：甘油醛是一種丙醛糖，有一種可能的立體異構體，同時也是對映體和差向異構體。1，3-二羥基丙酮，醛糖丙醛糖所對應的酮糖分子，是一種沒有手性中心的對稱分子。D或L構型由離羰基最遠的不對稱碳原子的取向所決定：標準的費歇爾投影式裡，若羥基在右側則分子為D型糖，左側則為L型糖。這裡要注意：“D-”和“L-”字首不可與“d-”和“l-”相混淆，後者指的是偏振光在糖分子平面下的旋轉。“d-”和“l-”在糖化學中現已不太使用。

半縮醛異構化

直鏈單糖的醛基或者酮基會不可逆的與另外一個碳原子作用形成半縮醛或半縮酮，得到一個帶有氧橋連線雙碳原子的雜環。由五個或六個原子組成環的分別稱為呋喃糖與吡喃糖，這些環狀糖與直鏈形式的糖存在化學平衡。由直鏈糖形成環狀糖的過程中，含有羰基氧原子的碳原子稱為：異頭碳。這個碳原子在成環後便成為分子內的手性中心，具有兩種可能的構型：若氧原子可在平面的上方或下方，這樣得到的一對手性異構體稱之為：異頭物。若在異頭碳上的-OH取代基與環外CH2OH基團成反式構型（即不在環一側）時，則稱為：；另外一種情況兩者在環的同一側，呈現順式構型，則稱為：。由於環狀糖與直鏈糖本身會互相轉化，因此兩種異頭物存在著平衡。費歇爾投影式中，α異頭物被表達為：異頭羥基與CH2OH呈現，而β異頭物則為。

二糖

由兩個連線成一起的單糖組成的糖類，稱為：二糖。它們是最簡單的多糖，如：蔗糖和乳糖。雙糖是由兩個單糖單元透過脫水反應，形成一種稱為糖苷鍵的共價鍵連線而成。在脫水過程中，一分子單糖脫除氫原子，而另一分子單糖脫除羥基。未經修飾的雙糖化學式可表達為：C12H22O11。雖然雙糖種類繁多，但大多數並不常見。蔗糖是存量最為豐富的雙糖，它們是植物體記憶體在最主要的糖類。紅糖，白糖，冰糖等都是由蔗糖加工製成的。蔗糖由一個D-葡萄糖分子與一個D-果糖分子所組成，其系統命名為：-α-D-葡萄吡喃糖基-（1→2）-D-果糖呋喃糖苷，其中蘊含了四種資訊：

它由兩種單糖組成：葡萄糖與果糖。兩種單糖的型別：葡萄糖為吡喃糖；果糖為呋喃糖。兩種單糖的連線方式：在D-葡萄糖的一號碳（C1）上的氧原子連線D-呋喃糖的二號碳（C2）。字尾表明了：兩個單糖異頭碳參與了糖苷鍵的形成。乳糖，是一種由一分子D-半乳糖與一分子D-葡萄糖形成的二糖，廣泛的存在於天然產物中，如：哺乳動物的母乳。另外一個常見的二糖為麥芽糖（兩個D-葡萄糖透過1，4碳原子連線為α糖）與纖維糖（兩個D-葡萄糖透過1，4碳原子連線為β糖）。二糖還可分類為還原二糖與非還原性二糖，透過兩個單糖分子的半縮醛（酮）羥基脫去一分子水而相互連線。這樣二糖分子中已沒有半縮醛（酮）羥基存在，因此其中任何一個單糖部分都不能再由環式轉變成醛（酮）式。這種二糖就沒有變旋現象和還原性，也不能生成糖脎，因此稱為非還原性二糖。

蔗糖、麥芽糖和乳糖

他們化學式都是（C12H22O11）

多糖

澱粉、纖維素、糖原和木糖

他們化學式是（C6H10O5）n

複合糖（complexcarbohydrate，glycoconjugate）

糖類的還原端和蛋白質或脂質結合的產物。在生物中分佈廣泛，有多種重要功能，細胞的識別、定性以及免疫等無不與之有關。糖類和蛋白質結合有以蛋白質為主的稱糖蛋白，如血液中的大部分蛋白質；也有以糖為主的，如蛋白聚糖是動物結締組織的重要成分。和脂質結合的，如脂多糖存在於細菌的外膜，成分以多糖為主；另外有稱為糖脂的，組成以脂質為主，大多和細胞的膜連繫在一起。糖脂可由鞘氨醇，也可由甘油等衍生，但在自然界分佈最廣，迄今研究得最多的是鞘糖脂（見鞘脂）。

複合糖的不對稱：糖脂和糖蛋白只分佈於細胞的外表面。

低聚糖和多糖

低聚糖和多糖都是由單糖單元透過糖苷鍵組成的長鏈分子。兩者的區別在於單糖單元在鏈上的數量：低聚糖通常含有3－10個單糖單元，而多糖則超過10個單糖單元。實際應用中，糖的分類更傾向於個人的判斷，如通常上述的雙糖可以算為低聚糖，也包括了：三糖－棉子糖和四糖－水蘇糖。

分類：單糖、二糖、低聚糖（寡糖）、多糖、複合糖五種。