碳水化合物（carbohydrate）

碳水化合物就是糖和淀粉——你茶里的白砂糖、土豆里的淀粉、木头和棉花里的纤维素、血液送去喂养细胞的葡萄糖。它们是自然界最丰富的有机化合物，而本质上并不神秘：不过是一串碳，每个碳挂着一个羟基（-OH），其中一个碳变成了羰基。从有机化学角度看，糖只是一个带着许多 -OH 和一个 C=O 的小分子。

这个名字是一段旧观察留下的化石：许多糖的分子式是 Cn(H2O)m——看起来像碳加了水，所以叫“碳-水化合物”，尽管它们里面并没有真正的水分子。更有用的说法是：碳水化合物是多羟基的醛或酮（或水解后能给出这种醛酮的物质）。比如葡萄糖，是一条六碳链，带五个羟基，末端有一个醛基：这个醛基和邻近的一个羟基，正是你早已认识的官能团，它们的反应也正是你学过的方式——同一分子上的醛和 -OH 自己合拢成环，形成环状半缩醛。

碳水化合物之所以重要，是因为你学过的关于羰基、羟基、半缩醛和缩醛的一切，都在这些生命分子里活了起来。糖的甜味、淀粉怎样储存能量、纤维素怎样筑起植物的细胞壁、你细胞上的血型标记，归根结底都取决于哪些糖被连在一起、怎样连。它们是四大生物分子家族中的第一个，也是普通有机官能团替生物做工的最干净的例子。