【内容提要】
糖类是自然界最重要的生物分子之一。动物不能由简单的二氧化碳自行合成糖类，必须从食物中摄取。
糖类是指多羟基醛、多羟基酮及二者的衍生物，以及水解时能产生这些化合物的物质。根据糖的结构和组成，可将糖类分为单糖、寡糖、多糖以及复合糖等4类。
单糖是不能被水解的多羟基醛或多羟基酮。含醛基的单糖称为醛糖（aldose）；含酮基的单糖称为酮糖（ketose）。根据单糖分子中碳原子的数目，可将其分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖和庚糖，又分别称为三碳糖、四碳糖、五碳糖、六碳糖和七碳糖。
丙糖（triose）：重要的丙糖有D-甘油醛和二羟基丙酮。它们的磷酸酯是糖酵解的重要中间产物。
丁糖（tetrose）：常见的丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮糖，它们的磷酸酯是磷酸戊糖途径中重要的中间产物。
五碳糖（pentose）：自然界中存在的主要的戊醛糖有D-核糖、D-2-脱氧核糖、D-木糖、L-阿拉伯糖。其中前两者是核酸和脱氧核糖核酸的重要组成成分。主要的戊酮糖有D-核酮糖和D-木酮糖，两者都是磷酸戊糖途径的中间产物。
己糖（hexose）包括己醛糖和己酮糖。天然界分布最广的己醛糖有D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖。重要的己酮糖有D-果糖、L-山梨糖。葡萄糖是最重要的己糖，D-葡萄糖是淀粉、糖原、纤维素等多糖的结构单位，能被动物体直接吸收，是动物的主要能源。葡萄糖分子结构可以有D-葡萄糖和L-葡萄糖两种构型，但在生物界只有D-葡萄糖。由于其分子内同时存在醛基和羟基，故可形成分子内半缩醛，成为环状结构。自然界存在的主要是D-吡喃葡萄糖（六元环）结构。在D-吡喃葡萄糖分子结构中，六元环的C原子和O原子不在一个平面上，有椅式（反式）和船式（顺式）两种构象（conformation）。由于椅式构象比船式构象稳定，因此，D-吡喃葡萄糖分子构象主要以椅式构象存在。当D-葡萄糖溶于水时，其半缩醛结构形式与直链结构形式相互转化，最后处于平衡状态，从而形成两种半缩醛（α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖）。这两种半缩醛互为立体异构体，又称为异头物（anomer）。
庚糖（heptose）在自然界中主要有D-景天庚酮糖和D-甘露庚酮糖。
单糖除具有旋光性、甜度和溶解度等物理性质外，还能发生多种化学反应，如还原成糖醇、被氧化成糖酸、异构化、氨基化、成酯、成苷、成脎、脱氧等。因此，单糖能形成各种单糖衍生物。某些单糖衍生物参与构成复合糖的糖链。单糖磷酸酯是生物体内重要的代谢中间物。因此，单糖衍生物在生物体内具有极其重要的作用。
寡糖（oligosaccharide）是由2～20个单糖通过糖苷键相连而形成的小分子聚合糖，又称为低聚糖。其中最重要的是二糖（disaccharide）。自然界中游离存在的重要二糖有乳糖、麦芽糖、蔗糖等。乳糖和麦芽糖是还原糖，而蔗糖是非还原糖。三者的区别在于其单糖的种类与结构不同。
多糖（polysaccharide）是由20个以上的单糖或单糖衍生物，通过糖苷键连接而成的高分子聚合物。包括同多糖、杂多糖两类。由同一种单糖或单糖衍生物聚合而成的多糖，称为同多糖，如糖原、淀粉、纤维素及壳多糖等；而由不同种类的单糖或单糖衍生物聚合而成的多糖，称为杂多糖，如肝素、透明质酸及硫酸软骨素等。
淀粉是植物的贮能多糖；糖原是人和动物体内的贮能多糖。淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉分子中只有α-1，4-糖苷键；而支链淀粉和糖原中还有α-1，6-糖苷键，形成分支。糖原的分支程度比支链淀粉高。
多糖大多数不溶于水，个别多糖能与水形成胶体溶液。多糖的生理功能是调节机体免疫功能，增强机体抗炎作用，提高机体对病原微生物的抵抗力；促进DNA和蛋白质生物合成，促进细胞生长、增殖；具有抗凝血、抗动脉粥样硬化、抗癌、抗辐射损伤等作用。
糖类与蛋白质或脂类以共价键结合，形成复合糖（glycoconjugate）。糖蛋白是由寡糖链与多肽链通过糖肽键结合而成的复合糖。糖肽键主要有N-糖肽键和O-糖肽键两种类型。糖蛋白分子中寡糖链在细胞识别等生物学过程中起重要的作用。
糖胺聚糖和蛋白聚糖都是动物细胞外基质的重要成分。蛋白聚糖是由一条或多条糖胺聚糖与一个核心蛋白分子共价连接而成的。糖胺聚糖，除透明质酸外，大多以蛋白聚糖形式存在。它们是高度亲水的多价阴离子，在维持软骨等结缔组织的形态和功能方面起重要作用。
脂多糖是革兰氏阴性细菌细胞壁的特有组分，它是由O-特异性多糖、核心多糖与脂质A通过糖苷键连接而成的。糖脂是生物膜的重要组分，它是由单糖或寡糖与脂类通过糖苷键连接而成的，主要有甘油糖脂和鞘糖脂。它们参与免疫反应，与细胞识别、神经冲动传导有关。
总之，糖类广泛地存在于生物界，尤其是植物界，是生物体内非常重要的一类有机化合物。糖类具有下列重要的生理作用：动物将食物中的糖类经过一系列生物化学反应逐步分解为二氧化碳和水，并释放机体活动所需要的能量，如D-葡萄糖是为机体生命活动提供所需能量的主要“燃料”分子；糖胺聚糖充当机体的结构成分，参与构成动物软骨；糖蛋白的糖链参与细胞的相互识别；糖在机体内还可以转变成其他重要的生物分子，如L-氨基酸和核苷酸等。