3.4: 什么是碳水化合物？

碳水化合物是由碳、氢和氧原子组成的基本生物分子，其比例通常为1:2:1。它们以简单或复杂的结构出现，对能量代谢和储存至关重要。

碳水化合物命名惯例

所有的碳水化合物都是糖，也叫糖。然而，根据它们的长度和复杂性，碳水化合物可以被分类为单糖、二糖和多糖。单醣也叫单糖。多糖被称为复合碳水化合物。它们是聚合物，因为它们是由重复的单糖单元构成的。

最简单的糖之一是葡萄糖。它由6个碳、12个氢和6个氧 (即 C6H12O6)组成。葡萄糖只有一个糖单位，因此是单糖。即使这种简单的分子也有几个变体（异构体），这取决于空间中单个原子的取向。例如，如果碳原子上的羟基 (-OH) 指向右边，我们将它称为 D-葡萄糖，如果它指向左边，它就是 L-葡萄糖。这两个分子是对映体，相互镜像。

把分子表示成环状结构称为海沃氏（Haworth）投影。它揭示了在葡萄糖分子中排列原子的另一种选择。确定先前携带羧基的碳（葡萄糖中1个，果糖中2个）。如果碳上的羟基指向下方，就称为α形式。如果羟基指向上，它就是β形式。

单糖也根据碳的数量分类。例如，戊糖有五个碳原子，己糖有六个。此外，单糖通过它们的羰基（碳-氧双键）的位置来分类。醛糖具有单端醛基 (-CH=O) ，而酮糖具有位于分子中间的单个羰基。

可以将这些不同的分类系统和命名约定组合起来。例如，果糖是一种含五个碳的酮己糖，羧基位于一个不在分子末端的碳上。

当两个单糖通过脱水合成连接时，形成一个二糖。一种常见的二糖是蔗糖。它由两种单糖组成，α-葡萄糖和β-果糖。蔗糖是普通的家用糖，通常来源于甘蔗或甜菜。

当两种以上的单糖连接时，就形成一种多糖。纤维素是一种常见的多糖，由葡萄糖单体构成。它不溶于水，是植物细胞壁和纤维的组成部分。你的棉质T恤是糖做的！