單醣（monosaccharide）

單醣是一個單獨的糖單元——最小、最簡單、無法再被水解成更小糖的碳水化合物。最有名的是葡萄糖、果糖和半乳糖；核糖（RNA 裡的糖）是另一個。如果說澱粉這樣的多醣是一條長項鍊，單醣就是其中一顆珠子。它們是組裝一切更大碳水化合物的磚塊。

每個單醣都是多羥基醛（醛糖）或多羥基酮（酮糖），骨架有三到七個碳。葡萄糖是六碳醛糖（己醛糖）；果糖是六碳酮糖（己酮糖）；核糖是五碳醛糖（戊醛糖）。開鏈式藏起了一個關鍵轉折：在水中，五碳或六碳的糖不會保持開鏈。它自己的一個羥基會伸過去攻擊羰基碳——正是生成半縮醛的那種親核加成——於是鏈咬住自己的尾巴，捲成一個環。葡萄糖形成六元環（吡喃糖），果糖形成五元環（呋喃糖）。在平衡時環式佔絕對多數，任一時刻只有極微量的開鏈醛存在。

這種捲曲並不是一個註腳，而正是糖之所以表現成那樣的原因。成環造出了一個全新的手性中心（異頭碳），以及α和β兩種可互相轉化的環式。最重要的是，環上的異頭位 -OH 是把糖連起來的把手：當它與另一個糖的 -OH 反應，就形成糖苷鍵，而這一種連接重複下去，就搭出了麥芽糖、蔗糖、澱粉和纖維素。每一個雙醣和多醣，都不過是若干單醣透過它們的異頭碳串接起來的。