انواع کربوهیدرات را بیشتر بشناسیم
کربوهیدرات‌ها یکی از پایه‌ای‌ترین منابع انرژی در زندگی روزمره ما هستند و نقش کلیدی در سلامت، رشد و فعالیت سلول‌ها ایفا می‌کنند. از انرژی سریع مورد نیاز بدن تا ساختارهای پیچیده سلولی، کربوهیدرات‌ها بخش جدایی‌ناپذیر از دنیای بیولوژی و تغذیه هستند.
اما آیا واقعاً می‌دانید کربوهیدرات‌ها چگونه طبقه‌بندی می‌شوند و هر نوع از آن‌ها چه نقش ویژه‌ای در بدن و گیاهان دارد؟
در این مقاله، ما شما را گام به گام با طبقه‌بندی انواع کربوهیدرات‌آشنا می‌کنیم. از ساده‌ترین قندها تا بزرگ‌ترین پلی‌ساکاریدها، و کاربردهای هر کدام در بدن و طبیعت را بررسی می‌کنیم. با ما همراه باشید تا با شناخت عمیق کربوهیدرات‌ها، بتوانید انتخاب‌های هوشمندانه‌تری در تغذیه و سلامت خود داشته باشید.
تعریف انواع کربوهیدرات و نقش‌های آن‌ها
اصطلاح «کربوهیدرات» در واقع ترکیبی از «هیدرات‌های کربن» است. آن‌ها همچنین با نام «ساکاریدها» شناخته می‌شوند که از کلمه یونانی «Sakcharon» گرفته شده و به معنی قند است.
کربوهیدرات‌ها ترکیباتی هستند که از سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن ساخته شده‌اند. مونوساکاریدها (مانند گلوکز) و دی‌ساکاریدها (مانند ساکارز) مولکول‌های نسبتاً کوچکی هستند و اغلب به آن‌ها قند گفته می‌شود. سایر مولکول‌های کربوهیدرات بسیار بزرگ هستند (از جمله پلی‌ساکاریدها مانند نشاسته و سلولز).
انواع کربوهیدرات دارای نقش‌های زیر در بدن هستند:
- ایجاد منبع انرژی برای بدن، مانند گلوکز، و ذخیره انرژی، مانند نشاسته در گیاهان.
- بلوک‌های سازنده پلی‌ساکاریدها (کربوهیدرات‌های غول‌پیکر)، مانند سلولز در گیاهان و گلیکوژن در بدن انسان.
- اجزای سایر مولکول‌ها، مانند DNA، RNA، گلیکولیپیدها، گلیکوپروتئین‌ها و ATP.
طبقه بندی کربوهیدرات ها
رده‌بندی اصلی کربوهیدرات‌ها بر اساس هیدرولیز انجام می‌شود و به شرح زیر است:
- مونوساکاریدها: ساده‌ترین شکل کربوهیدرات که نمی‌توان آن را بیشتر هیدرولیز کرد. فرمول کلی آن‌ها (CH2O)n است. مانند گلوکز، ریبوز و غیره.
- الیگوساکاریدها: کربوهیدرات‌هایی که در اثر هیدرولیز دو تا ده واحد کوچکتر یا مونوساکارید تولید می‌کنند.
- دی‌ساکاریدها: این‌ها در هیدرولیز دو واحد مونوساکارید مشابه یا متفاوت تولید می‌کنند. برای مثال، ساکارز در هیدرولیز یک مولکول گلوکز و یک مولکول فروکتوز می‌دهد. مالتوز در هیدرولیز دو مولکول گلوکز تولید می‌کند.
- تری‌ساکاریدها : در هیدرولیز سه مولکول مونوساکارید مشابه یا متفاوت تولید می‌کنند، مانند رافینوز.
- تتراساکاریدها: در هیدرولیز چهار مولکول مونوساکارید تولید می‌کنند، مانند استاکیوز.
- پلی‌ساکاریدها: در هیدرولیز تعداد زیادی مونوساکارید تولید می‌کنند؛ این کربوهیدرات‌ها طعم شیرین ندارند و به آن‌ها «غیرقندها» نیز گفته می‌شود. مانند نشاسته و گلیکوژن.
در ادامه به بررسی هریک از این انواع کربوهیدرات خواهیم پرداخت.
مونوساکاریدها ساده‌ترین کربوهیدرات‌ها هستند که اغلب به آن‌ها «قند» گفته می‌شود. آن‌ها بلوک‌های ساختمانی هستند که تمام کربوهیدرات‌های بزرگ‌تر از آن‌ها ساخته می‌شوند.
مونوساکاریدها دارای فرمول مولکولی کلی (CH2O)n هستند، که در آن n می‌تواند ۳، ۵ یا ۶ باشد. آن‌ها را می‌توان بر اساس تعداد اتم‌های کربن در مولکول طبقه‌بندی کرد.
| Trioses, eg. Glyceraldehyde | n=3 |
| Pentoses, eg. Ribose and deoxyribose (‘pent’ indicates 5) | n=5 |
| Hexoses, eg. Fructose, glucose and galactose (‘hex’ indicates 6) | n=6 |
رده‌بندی انواع کربوهیدرات بر اساس گروه‌های عملکردی
- مونوساکاریدهایی که گروه آلدهید دارند، به عنوان آلدوزها (aldoses) شناخته می‌شوند.
- مونوساکاریدهایی که گروه کتون دارند، به عنوان کتوزها (ketoses) شناخته می‌شوند.
آلدوزها معمولاً قندهای احیاکننده‌اند، در حالی‌که کتوزها غالباً قندهای غیر‌احیاکننده محسوب می‌شوند. این موضوع در درک واکنش قندها اهمیت دارد. با این حال، در آب، پنتوزها و هگزوزها عمدتاً در شکل حلقوی وجود دارند و در این فرم است که آن‌ها با هم ترکیب می‌شوند تا مولکول‌های ساکارید بزرگ‌تر را تشکیل دهند.
یکی از انواع کربوهیدرات ، ریبوز است که کربوهیدراتی با فرمول C5H10O5 است.
این یک مونوساکارید پنتوز (قند ساده پنج‌کربنه) با فرم خطی H-(C=O)-(CHOH)4—H است . فرم خطی آن به صورت H-(C=O)-(CHOH)4—H نوشته می‌شود، یعنی یک گروه آلدهید (-CHO) در یک انتها و چهار گروه هیدروکسیل (-OH) در کنار زنجیره کربنی قرار دارند.
در نمایش فیشر (روش رسم ساختار شیمیایی)، تمام گروه‌های هیدروکسیل در یک سمت قرار گرفته‌اند.
اصطلاح «d-ریبوز» به فرم طبیعی ریبوز اشاره دارد که در طبیعت وجود دارد.
l-ریبوز، یعنی تصویر آینه‌ای ریبوز، به صورت طبیعی یافت نمی‌شود. به طور خلاصه، ریبوز یک آلدوپنتوز است، یعنی یک مونوساکارید پنج‌کربنه که دارای یک گروه آلدهید در یک انتها است.
دئوکسی‌ریبوز یک مونوساکارید با فرمول ایده‌آل H-(C=O)–(CH2)–(CHOH)3-H است. این یک قند دئوکسی است و از ریبوز با از دست دادن یک اتم اکسیژن به دست می‌آید. ۲-دئوکسی‌ریبوز پیش‌ساز اسید نوکلئیک DNA است. ۲-دئوکسی‌ریبوز یک آلدوپنتوز است، یعنی مونوساکاریدی با پنج اتم کربن و دارای گروه عملکردی آلدهید.
به‌عنوان جزئی از DNA، مشتقات ۲-دئوکسی‌ریبوز نقش مهمی در زیست‌شناسی دارند. مولکول DNA (اسید دئوکسی‌ریبونوکلئیک) شامل زنجیره‌ای طولانی از واحدهای حاوی دئوکسی‌ریبوز به نام نوکلئوتیدها است که از طریق گروه‌های فسفات به هم متصل شده‌اند.
در میان انواع کربوهیدرات شاید گلوکز از همه آشناتر باشد. گلوکز یک مونوساکارید با فرمول C6H12O6 یا H-(C=O)-(CHOH)5-H است که پنج گروه هیدروکسیل آن به ترتیب خاصی در طول ستون شش‌کربنه آن قرار دارند. گلوکز معمولاً به صورت جامد و به شکل هیدرات مونوهیدرات با حلقه پیران بسته (دکستروز هیدرات) وجود دارد. گلوکز یک مونوساکارید شش‌کربنه است که دارای گروه آلدهید بوده و بنابراین یک آلدوهگزوز محسوب می‌شود. مولکول گلوکز می‌تواند در فرم زنجیره باز (acyclic) و حلقوی (cyclic) وجود داشته باشد.
گلوکز فراوان‌ترین مونوساکارید است. فرم طبیعی آن، یعنی d-(+)-گلوکز، خاصیت دکسترو راتوری دارد؛ به این معنا که نور قطبیده را هنگام عبور به سمت راست منحرف می‌کند .نور قطبیده نوری است که فقط در یک جهت ارتعاش می‌کند. وقتی این نور از محلول گلوکز عبور می‌کند، جهت ارتعاش آن به سمت راست منحرف می‌شود.به زبان ساده، گلوکز می‌تواند نور را بچرخاند و جهت چرخش آن به سمت راست است؛ این ویژگی به آن خاصیت «دکسترو راتوری» می‌دهد.
گالاکتوز یک مونوساکارید است و فرمول شیمیایی آن مشابه گلوکز، یعنی C6H12O6 می‌باشد. ساختار آن شبیه گلوکز است و تنها در موقعیت یکی از گروه‌های هیدروکسیل تفاوت دارد. این تفاوت، خواص شیمیایی و بیوشیمیایی گالاکتوز را از گلوکز متمایز می‌کند.
گالاکتوز یک ماده مغذی تأمین‌کننده انرژی است و یک زیرلایه اساسی ضروری برای سنتز بسیاری از ماکرومولکول‌ها در بدن محسوب می‌شود. گالاکتوز جزو اجزای مهم پلی‌ساکاریدهای پیچیده است.
گالاکتوز می‌تواند هم در فرم زنجیره باز و هم در فرم حلقوی وجود داشته باشد. فرم زنجیره باز دارای یک گروه کربونیل در انتهای زنجیره است. چهار ایزومر حلقوی وجود دارد که دو مورد آن‌ها حلقه پیرانوز (شش‌عضوی) و دو مورد دیگر حلقه فورانوز (پنج‌عضوی) دارند.
یکی از انواع کربوهیدرات فروکتوز است. فروکتوز یک مونوساکارید ساده کتونیک است. فروکتوز یک کتون چندهیدروکسی شش‌کربنه می‌باشد. فروکتوز کریستالی به دلیل پایداری همیکتال و پیوندهای هیدروژنی داخلی، ساختار حلقوی شش‌عضوی را اتخاذ می‌کند. این فرم به‌طور رسمی d-فروکتوپیرانوز نامیده می‌شود.
در محلول آبی، فروکتوز به‌صورت مخلوطی در تعادل وجود دارد که حدود ۷۰٪ آن فروکتوپیرانوز و تقریباً ۲۲٪ فروکتوفورانوز است و همچنین مقادیر کمی از سه فرم دیگر، از جمله ساختار غیر حلقوی، دیده می‌شود. فروکتوز نسبت به سایر قندها و همچنین سایر الکل‌های قندی، حلالیت بالاتری در آب دارد. بنابراین، کریستالیزه کردن فروکتوز از محلول آبی دشوار است.
مانند گلوکز، فروکتوز نیز منبع انرژی برای سلول‌ها محسوب می‌شود. سلول‌ها فروکتوز را از طریق فرآیندی به نام تنفس هوازی (Aerobic respiration) پردازش می‌کنند؛ این فرآیند اساساً به معنای «سوزاندن» فروکتوز در حضور اکسیژن برای تولید ATP، مولکول انرژی سلولی، است.
دی ساکاریدها نیز از انواع کربوهیدرات هستند.
دی‌ساکاریدها قندهایی هستند (مولکول‌های کربوهیدرات) که هنگامی شکل می‌گیرند که دو قند ساده، یعنی مونوساکاریدها، با هم ترکیب شوند تا یک دی‌ساکارید تشکیل دهند. مونوساکاریدهای حلقوی با الکل‌ها واکنش داده و استال‌ها و کتال‌ها را تشکیل می‌دهند. وقتی این اتفاق می‌افتد، مونوساکاریدهای منفرد به هم متصل شده و یک استال می‌سازند. این اتصال به‌عنوان پیوند گلیکوزیدی (glycosidic linkage) شناخته می‌شود.
این پیوند یک پیوند اکسیدی است که در اثر از دست رفتن یک مولکول آب شکل می‌گیرد. هنگامی که دو مونوساکارید توسط پیوند گلیکوزیدی به هم متصل شوند، محصول حاصل یک دی‌ساکارید است.
- فرمول مولکولی ساکارز C12H22O11است.
- اگر ساکارز تحت هیدرولیز اسیدی قرار گیرد، یک مول گلوکز D و یک مول فروکتوز D تولید می‌شود.
- ساختار شیمیایی ساکارز شامل فرم α گلوکز و فرم β فروکتوز است.
- پیوند گلیکوزیدی، پیوند α است زیرا تشکیل مولکول در جهت α انجام می‌شود.
ساکارز یک قند غیر احیاکننده است. همان‌طور که از ساختار آن مشخص است، ترکیب شده (متصل) در اکسیژن همی‌استال است و هیدروکسیل همی‌استال آزاد ندارد.
از آنجا که هیدروکسیل همی‌استال آزاد ندارد و موتاروتاسیون (تبدیل α به β) را نشان نمی‌دهد، اوزازون‌ها را تشکیل نمی‌دهد.
می‌توان فرمول ساختاری ساکارز را با هیدرولیز کردن آن توسط آنزیم‌های β-گلیکوزیداز که فقط گلوکز α را هیدرولیز می‌کنند، اثبات کرد. این تست برای ساکارز مثبت است.
لاکتوز جز اصلی موجود در شیر همه پستانداران و یکی از انواع کربوهیدرات است. برخلاف بیشتر ساکاریدها، لاکتوز طعم شیرین ندارد. لاکتوز از یک مولکول گالاکتوز و یک مولکول گلوکز تشکیل شده است که با پیوند گلیکوزیدی ۱-۴ در جهت β به هم متصل شده‌اند.
ساختار گلوکز و گالاکتوز متفاوت است. کربن چهارم گالاکتوز در لاکتوز جهت متفاوتی نسبت به ساکارز دارد. اگر این تفاوت وجود نداشت، مولکول حاصل فقط ساکارز (گلوکز + گلوکز) بود، نه لاکتوز.
همچنین از ساختار می‌توان مشاهده کرد که لاکتوز یک قند واکنش‌دهنده است، زیرا دارای یک هیدروکسیل همی‌استال آزاد است. بنابراین، وقتی لاکتوز با آب برم واکنش می‌دهد، یک اسید مونوکربوکسیلیک تولید می‌شود.
پلی‌ساکاریدها یکی دیگر از انواع کربوهیدرات هستند. پلی‌ساکاریدها مولکول‌های کربوهیدراتی پلیمری هستند که از زنجیره‌های طولانی واحدهای مونوساکاریدی که توسط پیوندهای گلیکوزیدی به هم متصل شده‌اند، تشکیل شده‌اند. در هیدرولیز، آن‌ها مونوساکاریدها یا الیگوساکاریدهای تشکیل‌دهنده خود را آزاد می‌کنند. ساختار آن‌ها می‌تواند خطی یا بسیار منشعب باشد. نمونه‌ها شامل پلی‌ساکاریدهای ذخیره‌ای مانند نشاسته و گلیکوژن و پلی‌ساکاریدهای ساختاری مانند سلولز و کیتین هستند.
اگر همه مونوساکاریدها در یک پلی‌ساکارید از یک نوع باشند، آن پلی‌ساکارید هوموپلی‌ساکارید یا هوموگلیکان نامیده می‌شود. اما وقتی بیش از یک نوع مونوساکارید وجود داشته باشد، آن‌ها هتروپلی‌ساکارید یا هتروگلیکان نامیده می‌شوند.
الیگوساکاریدها از سه تا ده واحد مونوساکاریدی تشکیل می‌شوند، در حالی‌که پلی‌ساکاریدها معمولاً بیش از ده واحد دارند. پلی‌ساکاریدها کلاس مهمی از پلیمرهای زیستی هستند و عملکرد آن‌ها در موجودات زنده معمولاً مربوط به ساختار یا ذخیره‌سازی است.
- نشاسته (Starch): یک پلیمر گلوکز که به‌عنوان پلی‌ساکارید ذخیره‌ای در گیاهان استفاده می‌شود و در دو فرم وجود دارد: آمیلوز و آمیلوپکتین. هر دو از α-گلوکز ساخته شده‌اند. آمیلوز یک پلیمر غیر منشعب α-گلوکز است که مولکول‌های آن به صورت مارپیچی در می‌آیند و در آب گرم به شکل تعلیق کلوئیدی در می‌آید. آمیلوپکتین یک پلیمر منشعب α-گلوکز است و کاملاً در آب نامحلول است.
- گلیکوژن (Glycogen): پلیمر گلوکز در حیوانات که مشابه آمیلوپکتین اما با شاخه‌بندی بیشتر است. ویژگی‌های آن اجازه می‌دهد انرژی سریع‌تر برای حیوانات فعال تأمین شود.
- سلولز و کیتین (Cellulose & Chitin): نمونه‌ای از پلی‌ساکاریدهای ساختاری هستند. سلولز در دیواره سلولی گیاهان و برخی ارگانیسم‌ها یافت می‌شود و کاربردهای مهمی در صنایع کاغذ و نساجی، سلولز استات، سلولویید و نیتروسلوکوز دارد. کیتین ساختاری مشابه دارد اما دارای شاخه‌های جانبی حاوی نیتروژن است که استحکام آن را افزایش می‌دهد و در اسکلت بیرونی بندپایان و دیواره سلولی برخی قارچ‌ها یافت می‌شود و کاربردهایی مانند نخ‌های جراحی دارد.
- سایر پلی‌ساکاریدها شامل کالوز، لامینارین، کریسولامینارین، زایلان، آراپینوکسیلان، مانان، فوکوییدان و گالاکتومانان هستند.
گلیکوژن نوعی آمیلوپکتین است که فاصله بین شاخه‌های جانبی آن بسیار کوتاه است. در داخل سلول، گلوکز می‌تواند پلیمریزه شود تا گلیکوژن ساخته شود، که به‌عنوان یک ذخیره انرژی کربوهیدراتی عمل می‌کند.
گلیکوژن یک پلیمر گلوکز است (با حداکثر تا ۱۲۰,۰۰۰ واحد گلوکز) و اصلی‌ترین شکل ذخیره کربوهیدرات در حیوانات محسوب می‌شود. این پلیمر از واحدهای گلوکز متصل به هم با پیوند α(1-4) تشکیل شده است و شاخه‌ها تقریباً هر ۸–۱۲ واحد با پیوند α(1-6) ایجاد می‌شوند.
به دلیل نحوه سنتز گلیکوژن، هر دانه گلیکوژن در هسته خود دارای گلیکوژن مرتبط با پروتئین است.
آنزیم شاخه‌زای گلیکوژن، انتقال یک قطعه انتهایی شامل شش یا هفت واحد گلوکز از انتهای غیر احیاکننده به گروه هیدروکسیل C-6 یک واحد گلوکز در عمق مولکول گلیکوژن را کاتالیز می‌کند. این آنزیم تنها می‌تواند بر روی شاخه‌ای که حداقل ۱۱ واحد دارد عمل کند و ممکن است انتقال را به همان زنجیره گلوکز یا زنجیره‌های گلوکز مجاور انجام دهد.
پپتیدوگلیکان(Peptidoglycan)، که به آن موریین نیز گفته می‌شود، یک پلیمر متشکل از قندها و آمینواسیدها است که لایه‌ای بیرون از غشای پلاسمایی باکتری‌ها تشکیل می‌دهد و دیواره سلولی را می‌سازد.
- جزء قندی: شامل واحدهای متناوب N-استیل‌گلوکزآمین و N-استیل‌مورامیک اسید است که با پیوند β-(1,4) به هم متصل شده‌اند.
- جزء پپتیدی: به N-استیل‌مورامیک اسید یک زنجیره پپتیدی ۳ تا ۵ آمینواسیدی متصل است. این زنجیره پپتیدی می‌تواند به زنجیره پپتیدی رشته‌ای دیگر متصل شود و لایه‌ای شبکه‌ای سه‌بعدی تشکیل دهد.
در Escherichia coli (باکتری گرم منفی) زنجیره پپتیدی شامل L-آلانین، D-گلوتامیک اسید، مزو-دی‌آمینوپیملیک اسید و D-آلانین است.
در Staphylococcus aureus (باکتری گرم مثبت) زنجیره شامل L-آلانین، D-گلوتامین، L-لیزین و D-آلانین است و بین تتراپپتیدها یک پل داخلی پنج واحدی گلیسین وجود دارد.
اکثر این آمینواسیدها به جز آمینواسیدهای L در پروتئین‌ها یافت نمی‌شوند و تصور می‌شود که به محافظت در برابر بیشتر پپتیدازها کمک کنند.
پیوند عرضی: پیوند بین آمینواسیدها در زنجیره‌های قندی خطی مختلف با کمک آنزیم ترنس‌پپتیداز ایجاد می‌شود و ساختار سه‌بعدی قوی و سختی را تشکیل می‌دهد. ترتیب خاص آمینواسیدها و ساختار مولکولی با گونه باکتریایی متفاوت است.
نقش پپتیدوگلیکان در انواع کربوهیدرات
- فراهم کردن استحکام ساختاری در دیواره سلولی
- مقابله با فشار اسمزی سیتوپلاسم
- مشارکت در تقسیم دوتایی باکتری‌ها
- در باکتری‌های گرم مثبت ضخامت لایه پپتیدوگلیکان ۲۰ تا ۸۰ نانومتر است، در حالی که در باکتری‌های گرم منفی ۷ تا ۸ نانومتر همراه با لایه S است.
- پپتیدوگلیکان حدود ۹۰٪ وزن خشک باکتری‌های گرم مثبت و تنها ۱۰٪ در باکتری‌های گرم منفی را تشکیل می‌دهد.
- وجود مقادیر بالای پپتیدوگلیکان عامل اصلی تعیین طبقه‌بندی باکتری‌ها به‌عنوان گرم مثبت است.
- در هر دو نوع باکتری، ذرات حدود ۲ نانومتر می‌توانند از لایه پپتیدوگلیکان عبور کنند.
کیتین(Chitin) یک ماده فیبری متشکل از پلی‌ساکاریدها است که جزء اصلی اسکلت بیرونی بندپایان و دیواره سلولی قارچ‌ها محسوب می‌شود.
کیتین با فرمول شیمیایی C8H13O5N، یک پلیمر زنجیره بلند N-استیل‌گلوکزآمین است و مشتقی از گلوکز به شمار می‌آید.
کیتین جز اصلی اسکلت بیرونی بندپایان و سخت‌پوستان است و در دیواره سلولی قارچ‌ها نیز یافت می‌شود. این پلی‌ساکارید توسط سلول‌های اپیدرمی در بندپایان ترشح می‌شود.
کیتین یک پلی‌ساکارید اصلاح‌شده است که حاوی نیتروژن می‌باشد؛ این ماده از واحدهای N-استیل-D-گلوکزآمین به طور دقیق‌تر 2-(استیل‌آمینو)-2-دئوکسی-D-گلوکز سنتز می‌شود.
این واحدها از طریق پیوندهای کووالانسی β-(1–4) به یکدیگر متصل می‌شوند (مشابه پیوندهای بین واحدهای گلوکز که سلولز را تشکیل می‌دهند). بنابراین، می‌توان کیتین را به‌عنوان سلولز توصیف کرد که در آن یک گروه هیدروکسیل در هر مونومر با یک گروه استیل‌آمین جایگزین شده است.
این تغییر موجب افزایش پیوندهای هیدروژنی بین پلیمرهای مجاور می‌شود و به ماتریس پلیمری کیتین استحکام بیشتری می‌بخشد.
کربوهیدرات‌ها ترکیبات آلی مهمی هستند که از کربن، هیدروژن و اکسیژن ساخته شده و نقش‌های متنوعی در بدن دارند؛ آن‌ها منبع و ذخیره انرژی، بلوک‌های ساختمانی ماکرومولکول‌ها و اجزای ساختاری سلول‌ها مانند DNA، RNA، دیواره سلولی و اسکلت بیرونی موجودات را تشکیل می‌دهند. بر اساس ساختار و تعداد واحدهای مونوساکاریدی، کربوهیدرات‌ها به مونوساکاریدها، دی‌ساکاریدها، الیگوساکاریدها و پلی‌ساکاریدها تقسیم می‌شوند. مونوساکاریدها مانند گلوکز و فروکتوز انرژی فراهم می‌کنند، دی‌ساکاریدها مانند ساکارز و لاکتوز در تغذیه اهمیت دارند، و پلی‌ساکاریدها مانند نشاسته، گلیکوژن، سلولز و کیتین نقش‌های ذخیره‌ای و ساختاری دارند. ویژگی‌های شیمیایی و ساختاری این ترکیبات تعیین‌کننده عملکرد بیولوژیکی آن‌هاست.
