单糖（monosaccharide）

单糖是一个单独的糖单元——最小、最简单、无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 里的糖）是另一个。如果说淀粉这样的多糖是一条长项链，单糖就是其中一颗珠子。它们是组装一切更大碳水化合物的砖块。

每个单糖都是多羟基醛（醛糖）或多羟基酮（酮糖），骨架有三到七个碳。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）。开链式藏起了一个关键转折：在水中，五碳或六碳的糖不会保持开链。它自己的一个羟基会伸过去攻击羰基碳——正是生成半缩醛的那种亲核加成——于是链咬住自己的尾巴，卷成一个环。葡萄糖形成六元环（吡喃糖），果糖形成五元环（呋喃糖）。在平衡时环式占绝对多数，任一时刻只有极微量的开链醛存在。

这种卷曲并不是一个脚注，而正是糖之所以表现成那样的原因。成环造出了一个全新的手性中心（异头碳），以及α和β两种可互相转化的环式。最重要的是，环上的异头位 -OH 是把糖连起来的把手：当它与另一个糖的 -OH 反应，就形成糖苷键，而这一种连接重复下去，就搭出了麦芽糖、蔗糖、淀粉和纤维素。每一个二糖和多糖，都不过是若干单糖通过它们的异头碳串接起来的。