Są to białe substancje o słodkim smaku, krystalizujące i rozpuszczalne w wodzie. Utleniają one łatwo zamienia się kwasów, dlatego są one ponoć redukujący moc (gdy utlenione są one zredukowane do innej cząsteczki). Są to monomery pozostałych węglowodanów, co oznacza, że wszystkie inne powstają w wyniku ich polimeryzacji (wiązania).
Można powiedzieć, że monosacharydy to proste cząsteczki, które odpowiadają ogólnemu wzorowi (CH2O) n. Składają się z 3, 4, 5, 6 lub 7 atomów węgla. Chemicznie są to polialkohole, czyli łańcuchy węglowe z jedną grupą -OH na każdym węglu, w których jeden węgiel tworzy grupę aldehydową lub ketonową.
Monosacharydy są badane na dwa sposoby przedstawiania ich cząsteczek.
- Wzór liniowy Fishera.
- Cykliczna formuła Hawortha.
Wzór Fishera przedstawia cząsteczkę monosacharydu w sposób liniowy, co nie odpowiada rzeczywistości, nie służy już wyjaśnieniu wielu reakcji chemicznych, jednak kilku autorów wyjaśniało niektóre z jego właściwości.
Formuła Hawortha jest obecnie uznawana za rzeczywistą, to znaczy, gdy monosacharyd nie jest używany. Ta formuła jest cykliczna, co sprawia, że cząsteczki przyjmują postać figur geometrycznych, pięciokątów, sześciokątów itp.
Nie wolno nam zapominać, że monosacharydy to polialkohole zawierające grupę aldehydową lub ketonową.
Monosacharydy klasyfikuje się według liczby atomów węgla i pozycji grupy karbonylowej w cząsteczce. W zależności od liczby atomów węgla dzielą się na:
- Triozy (3 atomy węgla).
- Tetroza (4 atomy węgla).
- Pentoza (5 atomów węgla).
- Heksoza (6 atomów węgla).
- Heptosa (7 atomów węgla).
Te cukry stanowią monomeryczne jednostki węglowodanów tworzące polisacharydy. Wszystkie pojedyncze monosacharydy mają jeden lub więcej asymetrycznych atomów węgla, bez dihydroksyacetonu. Najprostszy przypadek, aldehyd glicerynowy, ma środek asymetrii, z którego powstają dwie możliwe konformacje: izomery D i L.
Gdy grupa karbonylowa znajduje się na końcu cząsteczki, monosacharyd będzie aldozą. Gdy grupa karbonylowa nie znajduje się na końcu, ale w pozycji pośredniej, monosacharyd będzie ketozą.