Monosaccharide haben nicht nur die oben genannten [[Monosaccharide#Gemeinsame Eigenschaften|gemeinsamen Eigenschaften]], sondern können unterschiedliche haben, wie . Dies sind die Aldehyd- und Ketogruppe, die Halbacetalbildung, durch welche die α- und β-Form und das asymmetrische C-Atom entstehen. Das asymmetrische C-Atom ist der Grund für die Zuordnung zur D- und L-Reihe, sowie für die optische Aktivität und die Mutarotation. Eine weitere Eigenschaft für die Monosaccharide ist die Strukturformel.
===Struktur===
Man unterscheidet also in der Kettenform zwischen Aldosen und Ketosen und in der Ringform zwischen Furanosen und Pyranosen, sowie nach Anzahl der C-Atome.
===Halbacetalbildung===
Die Aldohexosen sind das Produkt einer Reaktion zwischen einer Aldehydgruppe und einer OH-Gruppe zu einem Halbacetal. Das H-Atom der [[Hydroxylgruppe]] wandert an das O-Atom der Aldehydgruppe und durch das O-Atom der [[Hydroxylgruppe]] entsteht eine Sauerstoffbrücke zwischen dem ersten und fünften C-Atom. Bei den Ketohexosen geschieht dieser Vorgang zwischen dem C-2-Atom und dem C-5-Atom. Außerdem lagert sich das H-Atom an der Ketogruppe an. Dieser Vorgang wir auch Ringschluss von der Ketten- zur Ringform genannt, da nun ein sechs- bzw. fünfgliedriger Ring (Pyranose bzw. Furanose) über die Sauerstoffbrücke entstanden ist.
====α- und β-Form====
Durch den Vorgang der Halbacetalbildung ist ein neues asymmetrisches C-Atom entstanden. Aus diesem Grund kann Glucose in zwei verschiedenen D-Glucoseformen vorliegen. Dies ist die α- bzw die β-Form. In der α-Form liegt die [[Hydroxylgruppe]] am C-1-Atom unterhalb der Ringebene und in der β-Form oberhalb.
===asymmetrisches C-Atom===
Alle Monosaccharide außer Dihydroxyaceton enthalten mindestens ein asymmetrisches C-Atom. Das heißt, die vier Valenzen eines Kohlenstoffatomes sind mit vier verschiedene Atome oder [[funktionelle Gruppe|funktionelle Gruppen]] verbunden.
====Zuordnung zur D- und L-Reihe====
Ein asymmetrisches C-Atom kann in zwei verschiedenen stereoisomeren Formen vorliegen, die sich zu einander verhalten, wie linke und rechte Hand oder wie Bild und Spiegelbild. Die zwei spiegelbildlichen Verbindungen bezeichnet man als D- bzw. L-Form. Für die Zuordnung ist die Stellung der [[Hydroxylgruppe]] am asymmetrischen C-Atom entscheidend, welches am weitesten von der Aldehyd- und Ketogruppe entfernt ist. Steht die [[Hydroxylgruppe]] rechts gehört das Molekül zur D-Reihe und steht die [[Hydroxylgruppe]] links gehört das Molekül zur L-Reihe.
====Optische Aktivität====
Die asymmetrischen C-Atome haben die Fähigkeit die Schwingungsebene polarisierten Lichts nach rechts (+) und nach links (-) zu drehen, wenn sie in wässriger Lösung sind. Deshalb nennt man sie auch optische Antipoden. Der Drehsinn ist ausschlaggebend bei der Umsetzung der Kohlenhydrate im meschlichen Organismus durch Enzyme, da sie in ihrer Umsetzung unterschiedlich schnell sind.
====Mutarotation====
Glucose, die in wässriger Lösung gelöst wurde, liegt in α- und β-Form vor. Die α- und β-Glucose verändert den Drehwinkel des Lichtes unterschiedlich stark. Wenn man Glucose in einer wässrigen Lösung hat, liegt in dieser zu 37% die α-Form und zu 63% die β-Form vor. Die α-Form würde alleine das Licht um 112° drehen, die β-Form um 19°. In der wässrigen Lösung verändert sich der Drehwinkel so lange, bis er bei 53° zum Gleichgewicht kommt. Diese Veränderung bis zum Gleichgewicht nennt man Mutarotation.
(63%*19°+37%*112°):100=53,41°
Es kann jedoch auch reine α- bzw. β-Glucose entstehen. Dies ist abhängig vom Lösungsmittel.
