طبقه‌بندی قندها

کربوهیدرات‌ها نام عمومی قندها منومری (منوساکاریدها)، دی‌مری (دی‌ساکاریدها)، تریمری (تری‌ساکاریدها)، الیگومری (الیگوساکاریدها) و پلیمری (پلی‌ساکاریدها) بدست آمده  از قند (ساکاروم، لاتین قند) می‌باشند.

یک منوساکارید یا قند ساده، یک آلدئید یا کتونی با حداقل دو گروه هیدروکسیل است. بدین‌ترتیب دو عضو ساده این طبقه از ترکیبات، 2و 3- دی‌هیدروکسی پروپانال (گلیسر آلدئید)، 1و 3 – دی هیدروکسی پروپانون (1و 3- دی‌هیدروکسی استون) می‌باشند.

قندهای پیچیده از اتصال قندهای ساده همراه با حذف آب بدست می‌آیند.

قندهای آلدئیدی بصورت آلدوزها طبقه‌بندی می‌شوند. آنهایی که عامل کتونی دارند، کتوز خوانده می‌شوند. براساس طول زنجیر، قندها، تریوز (3 کربنی)، تتروز (4 کربنی)، پنتوز (5 کربنی)، هگزوز (6 کربنی) و غیره نامیده می‌شوند.

از اینرو، 2و 3- دی‌هیدروکسی پروپانول (گلیسر آلدئید) یک آلدوتریوز است. در حالی که 1و 3- دی‌هیدروکسی پروپانون یک کتوتریوز می‌باشد.

گلوکز

گلوکز، قندخون یا قند انگور (گلایکیس، در فرهنگ یونانی به معنی شیرین) که به دکستروز موسوم است، یک پنتاهیدروکسی هگزانال بوده، از اینرو در خانواده آلدوهگزوزها جای دارد. گلوکز بصورت طبیعی در بسیاری از میوه‌ها و گیاهان با غلظتی در گستره 8% تا 1/0 درصد در خون انسان وجود دارد.

فروکتوز

ایزومر کتوهگزوزی گلوکز، فروکتوز است. فروکتوز شیرین‌ترین قند طبیعی است (برخی از قندهای سنتزی شیرین‌ترند). فروکتوز نیز در بسیاری از میوه‌ها (فروکتوز در فرهنگ لاتین به معنی میوه) و در عسل وجود دارد.

ریبوز

قند طبیعی مهم دیگر آلدوپنتزو ریبوز است. این قند واحد ساختاری ریبونوکلئیک اسیدها می‌باشد. فرمول ساده یا تجربی برای همه قندها می‌باشد.

این فرمول، هم‌ارز فرمول هیدرات کربن است. این یکی از دلایلی است که به این دسته از ترکیبات کربوهیدرات گفته می‌شود.

دی‌ساکاریدها و پلی‌ساکاریدها

دی‌ساکارید از تشکیل دو مونوساکارید از طریق تشکیل یک پلی‌اتری (معمول استال) بدست می‌آید. هیدرولیز دی‌ساکاریدها، منوساکاریدها را دوباره بدست می‌دهد. تشکیل اتر بین یک منو و یک دی‌ساکارید یک تری‌ساکارید ایجاد می‌کند و تکرار این فرآیند نهایتاً به تولید یک پلیمر طبیعی (پلی‌ساکارید) منجر می‌شود.  چنین کربوهیدراتهای پلیمری، تشکیل‌دهنده اسکلت اصلی سلولز و نشاسته هستند.

مونوساکاریدها

فرمول ساده یا تجربی برای همه قندها است.

ساکارز

ساکارز یک دی‌ساکارید حاصل از گلوکز و فروکتوز است. ساکارز، قند معمولی، یکی از مواد شیمیایی طبیعی است که بدون تغییر مصرف می‌شود؛ (آب و NaCl مثالهای دیگری هستند.) مصرف سالانه ساکارز در آمریکا در حدود 45 کیلوگرم برای هر نفر است.

ساکارز از نیشکر و چغندر قند استخراج می‌شود و فراوانی طبیعی آن بین 14 تا 20 درصد است. ساکارز در بسیاری از گیاهان دیگر با غلظت کمتر نیز یافت می‌شود. تولید جهانی ساکارز در حدود 70 تریلیون کیلوگرم در سال است و کشورهایی هستند (ماند کوبا) که اقتصاد آنها بستگی به قیمت ساکارز دارد.

ساختمان ساکارز از رفتار شیمیایی در هیدرولیز اسیدی و تبدیل آن به گلوکز و فروکتوز مشخص می‌شود.

ساکارز یک قند غیرکاهنده است. تشکیل اوسازون نمی‌دهد و موتاروتاسیون در آن صورت نمی‌گیرد.

این پدیده‌ها، مشخص می‌کند که دو واحد مونوساکارید یک پلی‌استال از طریق کربنهای آنومری بهم متصل شده‌اند. لذا دو عامل همی‌استالی حلقوی یکدیگر را محافظت می‌کنند.

پراش اشعه‌ایکس این فرضیه را تایید می‌کند. ساکارز دی‌ساکاریدی است که در آن فرم –D-α گلوکز به –D-β فروکتوز فورانوز متصل شده است.