糖类重要的有机化合物糖类(carbohydrate)是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物,可分为单糖、二糖和多糖等。
糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。植物中最重要的糖是淀粉和纤维素,动物细胞中最重要的多糖是糖原。基本信息中文名 糖类外文名 sugar saccharide carbohydrate别名 碳水化合物化学式 Cn(H2O)m分类 单糖二糖多糖复合糖元素组成 碳、氢、氧糖类简介糖结晶糖类,又称 碳水化合物( carbohydrate或 saccharide),是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称,广布自然界。糖类既是生物体重要的机构物质,也是生物体维持生命活动的主要来源。此外,糖类能与蛋白质结合形成糖蛋白,在生命活动中发挥重要作用。糖类的另一个名称“碳水化合物”的由来是生物化学家在先前发现某些糖类的分子式可写成C(HO),故以为糖类是碳和水的化合物,但是后来的发现证明了许多糖类并不合乎其上述分子式,如:鼠李糖(CHO)。而有些物质符合上述分子式但不是糖类,如甲醛(CHO)等。糖类为人体之重要的营养素,主要分成四大类:单糖、双糖、低聚糖和多糖,他们在生活上扮演着很重要的角色,像多糖可以被拿来当作储存养分的物质(如淀粉和糖原)或当作动物外骨骼和植物细胞的细胞壁(如:甲壳素和纤维素);另外像是为五碳醛糖的核糖是构成各种辅因子不可或缺的物质(如ATP、FAD和NAD)也是一些遗传物质分子的骨干(如RNA)。糖类的众多衍生物同时也与免疫系统、受精、预防疾病、血液凝固和生长等有极大的关联。在食品科学和其他非正式的场合中,碳水化合物通常指富有淀粉(如谷物、面包或面食)或简单的糖类的食物(如食糖)。糖类主要包括没甜味的淀粉和有甜味的麦芽糖等,是人体最主要的能源物质。例如肌肉收缩、神经传导,体内物质运输所需能量的70%都来自糖类。糖类主要从谷类和薯类食物中获得。发展历史中国最早有饴、饧、糖等字,都是以糯米为原料,稀的叫饴,干的叫饧、糖。在六朝时才出现“糖”字。李时珍《本草纲目》载:“糖法出西域,唐太宗始遣人传其法入中国,以蔗准过漳木槽取而分成清者,为蔗饧。凝结有沙者为沙糖,漆瓮造成如石如霜如冰者为石蜜、为糖霜、为冰糖。糖类”“糖”与一般所称的“糖”不同,“糖”是指食糖,泛指一切具有甜味的糖类,如葡萄糖、麦芽糖及最主要的蔗糖,而糖类包括所有单糖、双糖及多糖,并不仅指含有甜味的物质。结构通式以前所有分子式可写成Cm(HO)n的化学物质皆被称为“碳水化合物”,根据这个定义,有些科学家认为甲醛(CHO)为最简单的糖类,但是也有其他人认为是乙醇醛(CHO)。但是除了碳数不为一和二的糖类皆被生物化学理解。自然界的糖类通常都由一种简单的碳水化合物:单糖所构成,通式为(CHO)n,(n≥3)。一个典型的单糖具有H-(CHOH)x(C=O)-(CHOH)y-H结构,也就是多羟基醛或多羟基酮。像:葡萄糖、果糖、甘油醛皆是单糖。然而有些生物物质像糖醛酸和脱氧糖就不符合此通式,另外还有许多物质的分子式符合这个通式但它并不是糖类(如:甲醛(CHO)和肌醇(CHO))。直链形式的单糖通常与关环形式的单糖同时存在,这种环状分子是由醛/酮上的羰基(C=O)与羟基(-OH)反应形成半缩醛,并形成一个新的C-O-C键桥。单糖可以各种方式互相连接在一起形成多糖(或寡糖,又称低聚糖)。许多糖类含有一个或多个修饰的单糖单元,这种修饰方法可以是一个或多个基团被取代或移除。例如,DNA的一个组分脱氧核糖,就是被核糖所修饰的糖;几丁质是一种被重复的N-乙酰氨基葡萄糖(一种含氮原子的葡萄糖)片段所组成的糖类。构成主要由碳、氢、氧三种元素组成,是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。糖类化合物包括单糖、单糖的聚合物及衍生物。葡萄糖是单糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖是二糖。单糖是多羟醛或多羟酮及他们的环状半缩醛或衍生物,带有多个羟基的醛类或者酮类。多糖则是单糖缩合的多聚物。分类单糖生物体内的单糖有多种,如核糖和脱氧核糖是含有5个碳原子的单糖,葡萄糖、果糖和半乳糖是含有6个碳原子的单糖。单糖由于无法水解成为更小的碳水化合物,因此它是此类中最小的分子。它们是一些具有两个或者更多羟基的醛或酮类。未修饰过的单糖化学式可表达为:(CHO)n,因其都是碳和水分子的倍数而称为:“碳水化合物”。单糖是一种重要的燃料分子,也是核酸的结构片段。最小的单糖中的n=3,即:二羟基丙酮或D-和L-甘油醛。