И моносахариды, и полисахариды обеспечивают энергию. Моносахариды быстро дают энергию клеткам, в то время как полисахариды обеспечивают более длительное накопление энергии и структурную стабильность. И то, и другое важно для всего живого, потому что это самый большой источник пищи и пищевой энергии. Полисахариды из клеточных стенок составляют клетчатку, которую едят люди, в то время как моносахариды обеспечивают сладость пищи. Когда люди едят, жевание расщепляет полисахариды на более мелкие частицы, которые в конечном итоге, в результате пищеварения, выделяют простые моносахариды, которые могут попасть в кровоток.

Целлюлоза, наиболее распространенный полисахарид и органическая молекула, может содержать 50 процентов мирового углерода. Основным моносахаридом целлюлозы является глюкоза. Прямые молекулы целлюлозы образуют ряды в стабильной форме благодаря слабым, но преобладающим водородным связям между ними. Созданная растениями, грибами и водорослями, целлюлоза обеспечивает жесткую структуру клеточных стенок растений, которые также защищают от болезней. Многие животные не могут переваривать целлюлозу, но те, которые могут использовать кишечные микроорганизмы и ферменты для этой задачи. Ферментация происходит в толстой кишке других животных и людей, которые не могут переваривать клетчатку. Животные вырабатывают аналогичный полисахарид хитин, полученный из модифицированного моносахарида. Хитин включает экзоскелеты. И целлюлоза, и хитин составляют компактные накопители энергии.

Другой полисахарид, гликоген, может быстро разлагаться из своей компактной формы на составляющие моносахариды глюкозы. Люди хранят гликоген как быстрый источник энергии в печени и мышцах. Пектины, арабиноксиланы, ксилоглюканы и глюкоманнаны представляют собой дополнительные сложные полисахариды. Моносахариды растворимы в воде, но многие полисахариды плохо растворимы в воде. Полисахариды могут образовывать гели в зависимости от их растворимости. Вот почему они часто используются для загущения пищи.

В то время как моносахариды, такие как глюкоза, обеспечивают кратковременную энергию, полисахариды обеспечивают более длительное накопление энергии. Клетки используют моносахариды быстро. Молекулы могут связываться с липидами клеточной мембраны и помогают в передаче сигналов. Но для более длительного хранения моносахариды должны быть преобразованы в дисахариды или полисахариды путем конденсационной полимеризации. Полисахариды становятся слишком большими, чтобы пересечь клеточную мембрану, следовательно, их способность к хранению. Крахмалы представляют собой полисахариды, используемые растениями и их семенами для накопления энергии. Крахмалы изготовлены из полимеров глюкозы, амилозы и амилопектина. Полисахариды могут разрушаться или подвергаться гидролизу в клетке, так как требуется энергия в форме моносахаридов. Так животные используют растительные крахмалы для выработки глюкозы для обмена веществ.

Моносахариды содержат не менее трех атомов углерода. Гексозы, наиболее распространенные моносахариды, содержат шесть атомов углерода. Примеры гексоз включают глюкозу, галактозу и фруктозу. Глюкоза представляет собой основной источник энергии для клеточного дыхания, ее небольшие размеры дают ей возможность проникать в клеточные мембраны. Фруктоза служит хранилищем сахара. Пентозы содержат пять атомов углерода (например, рибоза и дезоксирибоза), а триозы содержат три атома углерода (например, глицеральдегид). Моносахариды довольно малы и образуют цепные или кольцевые структуры. Однако полисахариды содержат сотни или даже тысячи моносахаридов и имеют высокую молекулярную массу.

Углеводы обеспечивают энергию и структуру для живых существ. Они сделаны из углерода, кислорода и водорода. Моносахариды содержат простейшие углеводы, молекулы строительного блока и содержат единичные единицы сахара. Дисахариды состоят из двух сахарных единиц, а полисахариды содержат несколько таких единиц. Моносахариды редки по природе, в то время как полисахариды распространены.