חד סוכרים מהווים מבחינה מבנית את הצורה הפשוטה ביותר של פחמימות בכך שלא ניתן להפחית בגודלן ליחידות קטנות יותר על ידי הידרוליזה. משפחת החד סוכרים מגוונת ומסווגת לפי מספר הפחמניםבחד הסוכר ולפי תכונת חד הסוכר – חד סוכרים בעלי קבוצת אלדהיד נקראים אלדוזות ואילו חד סוכרים בעלי קבוצת קטון, נקראים קטוזות.
עמילן עמילן הינו רב סוכר אשר מורכב מיחידות של גלוקוז. לעמילן שני מבנים עיקריים, עמילוז ועמילופקטין.
מקור העמילן מדגנים מלאים, קטניות ושורשים כגון: תפוח אדמה ובטטה. העמילן משמש כמקור תזונתי חשוב של פחמימות בתזונת האדם. במערכת העיכול העמילן מתפרק ליחידות של גלוקוז אשר משמשות בעיקר כמקור אנרגיה לגוף.
סוגים שונים של סיבים תזונתיים: תאית – צלולוז. הֶמיצלולוזות: קסילאן, ארבינוקסילאן, גלוקורונוקסילאן. מנן - גלקטומנן, גלקטוגלוקומנן. בטא גלוקנים. פקטינים. אינולין. דקסטרין ( עמילן עמיד ).
תאית - צלולוז - Cellulose מולקולת הצלולוז בנויה ממספר רב של יחידות גלוקוז אשר מחוברות בקשרי (β(1-4. מספר יחידות הגלוקוז נע בין מספר מאות לאלפי יחידות.
דוגמה נוספת למבנה סיב תזונתי: רהמנוגאלקטורונן – 1 הינה משפחה המורכבת משלד הבנוי מחומצה גלקטורונית ומרהמנוז. משפחת הרהמנוגאלקטורונן – 1 מהווה בין 30% - 20 ממסת הפקטין. אל שלד הבסיס קשורות שרשראות צידיות אשר בנויות מארבינוז וגלקטנים.
גליקוגן גליקוגן הינו רב סוכר. גליקוגן בנוי אך ורק מחד הסוכר - גלוקוז. גליקוגן מהווה את צורת האחסון של גלוקוז בגוף, בעיקר בכבד ובשרירים. קיימים איברים נוספים ותאים נוספים אשר מאחסנים גליקוגן, כגון: כליות, שריר הלב, תאי דם אדומים ולבנים ומוח. אולם מדובר בכמות זניחה ושאינה משמעותית. מבנה הגליקוגן הינו מבנה מסועף ודומה למבנה העמילן - עמילופקטין.
אוליגוסכרידים אלו מתקבלים מהמזון. סטכיוז – Stachyose ורפינוז - Raffinose מתקבלים מאכילת קטניות, מלזיטוז - Melezitose נמצא בדבש, קסטוז - Kestoseונסטוז – Nestose הינם חלק ממבנה הפרוקטואוליגוסכרידים – FOS- Fructo-oligosaccharides אשר מצויים במגוון ירקות. אוליגוסכרידים נוספים המצויים במזון כוללים את הגלקטואוליגוסכרידים – Galactooligosaccharide ומנאן אוליגוסכרידים - Mannan oligosaccharides.
שלושה חד סוכרים רלוונטיים בעיקר לתזונת האדם: גלוקוז - אשר מקורו מדגנים מלאים, דברי מאפה פירות ודבש. פרוקטוז – אשר מקורו מפירות ומהווה חלק מדו הסוכרסוכרוז ולכן נמצא בכל המזונות אשר מכילים סוכר, כגון: דברי מתיקה, מאפים מתוקים, דבש ומייפל. פרוקטוז נמצא גם בירקות אשר מכילים פרוקטנים. גלקטוז - אשר מקורו ממוצרי חלב. גלקטוז מהווה חלק מדו הסוכרלקטוז.
פחמימות הינן תרכובות אורגניות אשר מורכבות מפחמן, מימןוחמצן ביחס של 1: 2: 1. השם 'פחמימה' נתבע לראשונה בשנת 1844 על ידי שמידט, אבל טעמו המתוק של הסוכר מוכר כבר אלפי שנים. לזכותו של קולומבוס עומדת הכרת קנה סוכר לעולם החדש במאה החמש עשרה.