糖类（又称碳水化合物）在自然界中分布极广，淀粉、纤维素、蔗糖、葡萄糖等都属糖类。草木中的纤维素、薯类和土豆中的淀粉、甘蔗和甜菜中的蔗糖、水果中的糖分和纤维、做衣服和被褥用的棉花和麻等人们日常生活中的食、衣和住都主要依靠糖类化合物。地球上的全部有机物按质量计，糖类约占80％。

       植物的光合作用，将CO2和H2O转变为糖，而动物将糖类化合物作食粮，将它消化，氧化为CO2和H2O，从中获得所需的能量：

       蔗糖（C12H22O11）是食用白糖的主要成分，它的化学结构式示于图7．1．1（a）。蔗糖是自然界中分布最广的糖，其中以甘蔗和甜菜中最多。全世界蔗糖的年产量超过一亿吨，是纯有机化合物中生产成本最低的化学品。蔗糖不能直接被人体吸收，吃到胃里，通过胃酸或蔗糖酶可水解为葡萄糖和果糖，才能进入血液被人体消化利用。医院里输营养液中含的糖就是葡萄糖。葡萄糖和果糖的化学结构式分别示于图7．1．1（b）和（c）中。

C12H22O11（蔗糖）+H2O（水）  →  C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）

       蔗糖是食品中最常用的甜味剂，是制造面包、糕点和各式各样糖果的主要材料。糖中加入牛奶、脂肪、明胶、糊精、香料、色素等可制成奶糖、水果糖、硬糖、软糖等各式各样味道的糖果。糖在食品中所起的作用主要是提供热量，是有热能的甜味剂。

       由于糖吃得过多会使人体发胖，而糖尿病人不能消化蔗糖和葡萄糖，吃糖会导致健康问题，为了避免吃糖太多，而又需要供应甜味的食品，所以出现了通过化学合成方法得到的合成甜味剂，它们相对于蔗糖甜度很高、用量少。

       最早合成的甜味剂是糖精，学名叫邻－磺酸基苯甲酸亚胺，它的化学结构式示于图7．1．2（a）。糖精是一种白色晶体，多以钠盐形式出售，它的相对甜度是蔗糖的300－500倍。加入少量糖精，就能提高食品口感，特别适合于作糖尿病人吃的食品添加剂。但是自从1879年合成出糖精以来，围绕它作为食品添加剂的争论就没有停止过，特别在20世纪70年代争论最激烈。因为有报道老鼠喂含糖精食物后患膀胱癌的风险増高，因而曾列入禁止使用的名单中，但2000年又删除了对糖精的禁令，认为它是安全的食品添加剂。

       最新合成的甜味剂是三氯蔗糖，市场出售的名称为斯普兰达。它的化学结构式示于图7．1．2（b）。它是化学家用Cl取代蔗糖中的3个OH，于1989年制得，它作为蔗糖替代品有许多优点：一是它甜度大，相对甜度是蔗糖甜度的600倍。二是它既不像糖精那样后味发苦，而且热稳定性好、保质期长。三是尚未有不良副作用的报道，它不能被人体消化吸收，是一种真正的无热量甜味剂。

       糖在人体中主要的生理功能是通过和氧气作用，放出热能，维持人体的温度和供给各器官运行所需的能量。糖也是构成人体组织的一类重要物质。血液含血糖，它是溶解在血液中的葡萄糖，正常人血液中每100cm3含葡萄糖为80－100mg，过低的低血糖和过多的高血糖都不利于健康。人体中的核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）也是由核糖和磷酸等组成。