Monosacharydy i disacharydy to najmniejsze rodzaje węglowodanów. Ogólnie rzecz biorąc, wykazują wiele takich samych właściwości; takie jak rozpuszczalność w wodzie i słodki smak. Oba składają się tylko z węgla, wodoru i tlenu w różnych proporcjach. Monosacharydy służą jako monomery węglowodanowe; disacharydy to po prostu dwie połączone ze sobą jednostki monosacharydowe. Chociaż oba są określane jako cukry – nadal wykazują wiele różnic.
Wzór chemiczny
Ogólny wzór monosacharydu to (CH2O)n, gdzie n jest liczbą całkowitą większą lub równą trzy. Na podstawie wartości n można je sklasyfikować jako triozy (gliceraldehyd), tetrozy (erytroza), pentozy (ryboza), heksozy (glukoza) i heptozy (sedoheptuloza). Natomiast disacharydy mają ogólny wzór chemiczny Cn(H2O)n-1, ponieważ wynikają z reakcja odwodnienia między dwoma monosacharydami – reakcja, w której znajduje się cząsteczka wody oddalony.
Grupa funkcyjna
Kiedy dwa monosacharydy łączą się, tworząc dwucukier i cząsteczkę wody, tworzą charakterystyczny cecha strukturalna zwana „wiązaniem acetalowym”, w którym pojedynczy atom węgla jest połączony z dwoma typu eteru atomy tlenu. Ta struktura jest nieobecna w monosacharydzie; jednak w formie cyklicznej monosacharyd zawiera podobną cechę strukturalną, hemiacetal -- lub hemiketal -- grupa funkcyjna – atom węgla połączony z jednym eterowym atomem tlenu i jednym hydroksylem Grupa. Żadna z tych cech strukturalnych nie występuje w acyklicznym monosacharydzie.
Izomery
Typowy monosacharyd ma tylko trzy stereoizomery: formę acykliczną lub o otwartym łańcuchu oraz dwie formy cykliczne – alfa i beta. Dwie grupy funkcyjne acyklicznego monosacharydu przechodzą reakcję addycji nukleofilowej, tworząc pierścień; podczas gdy a-monosacharyd zmienia się w b-monosacharyd poprzez mutarotację. Z drugiej strony disacharyd często ma więcej niż trzy diastereoizomery, które wynikają z różnych kombinacji wiązań różnych stereoizomerów tego samego monosacharydu.
Wchłanianie i metabolizm
Kiedy ludzie i inne zwierzęta jedzą, zwykle przyswajają polisacharydy, oligosacharydy i disacharydy – z których wszystkie organizm musi się rozłożyć. Na przykład skrobia musi zostać strawiona, zanim organizm będzie mógł ją łatwo wchłonąć. Nawet mniejsze cząsteczki, takie jak maltoza, disacharyd, muszą mieć zerwane wiązanie glikozydowe, tworzenie dwóch cząsteczek glukozy, które organizm następnie wchłania i metabolizuje w celu prawidłowego funkcjonowania prawidłowo.