人们日常生活中所说的糖,除了葡萄糖以外,还有果糖和蔗糖等。糖类是自然界中最广泛存在的一类大分子。化学上糖类是一类含有多个羟基的有机化合物。从这个定义出发,日常生活中,除了我们常见的葡萄糖、果糖和蔗糖外,还有许许多多的糖。
谷物中的淀粉,经消化水解后变成了葡萄糖,因此它们是糖。树皮和棉花中的纤维素也是糖类,因为它们水解后同样产生葡萄糖,但纤维素分解成的葡萄糖是异构体葡萄糖,不能被人体吸收利用。还有制造果冻常用的原料海藻胶(如琼脂)也是糖类。甚至,蟹和虾的壳以及许多节肢动物(昆虫)体表的硬壳,也是糖类组成的,这种糖类被称为甲壳质,也称为壳聚糖。
人们通常在甜味和糖类之间画等号,认为甜味即糖。其实不然,自然界存在着许多不是糖的“糖”,如糖精就不是糖;蛋白糖是一个二肽,也不是糖;有些蛋白质的甜味是蔗糖的万倍;一些小分子的硝基化合物也有甜味。
糖类中最简单的是单糖,如葡萄糖和果糖等。此外,其他的糖类都是由单糖和它们的衍生物构成的。由两个单糖组成的谓之双糖(如蔗糖含1分子葡萄糖和1分子果糖),有2个~20个单糖组成的为寡糖,单糖分子在20个以上的称为多糖或聚糖。
自然界生物中含量最多的多糖是纤维素和甲壳质。纤维素和淀粉都是植物中的多糖类,甲壳质则是低等植物蕈类、藻类和虾、蟹、昆虫甲壳中的多糖。尽管纤维素和淀粉都是由葡萄糖构成,但是在单糖的连接、葡萄糖的立体结构上稍有不同,于是就出现了性质完全不同的产物。举例说明,如果葡萄糖中参与连接的羟基是平伏的,连接后的产物就是纤维素;假如葡萄糖中参与连接的羟基是垂直取向的,得到的多糖就变成了淀粉。由此不难看出糖类结构和性质的复杂和多变性。
有些多糖含有2种以上的单糖,被称为杂多糖,例如被誉为健美食品的魔芋多糖,就是葡萄糖和甘露糖形成的杂多糖。海藻类含有的海藻酸和琼脂糖是人们熟知的海洋杂多糖的两个代表。
糖类还可以和其他非糖类的分子结合,形成复合糖类,例如和蛋白质一起构成糖蛋白。人的血液中有上百种蛋白质,其中不含糖的简单蛋白只有10种左右,而85%以上的蛋白质都是糖蛋白。糖类和脂类也可形成复合糖类,常见的是动物细胞表面的糖脂和一些细菌表面的脂多糖,均具有许多生物功能。