Die einfachsten Kohlenhydrate sind Monosaccharide oder Einfachzucker. Monosaccharide bestehen aus einem Ring (oder einer Kette) von Kohlenstoffatomen, an die Wasserstoff- und Sauerstoffatome gebunden sind. Das Verhältnis von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff ist bei allen Monosacchariden gleich. Die Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül und die Konfiguration aller Atome bestimmt, um welche Art von Einfachzucker es sich handelt.

Das unmittelbare Produkt der Photosynthese ist ein Monosaccharid namens Glucose; andere Beispiele für Monosaccharide sind Fructose und Galactose. In der Pflanze werden Monosaccharide als Energiequelle oder als Bausteine für größere Moleküle verwendet.

Der Zucker, den wir alle am besten kennen, ist Saccharose. Saccharose ist ein Disaccharid; das „di-“ bedeutet, dass es aus zwei Einfachzuckern besteht (in diesem Fall Glucose und Fructose). Die wichtigsten kommerziellen Quellen für Saccharose sind Zuckerrohr und Zuckerrüben.

Polysaccharide bestehen aus einer Reihe von miteinander verbundenen Monosacchariden. Wir haben oben gesagt, dass Monosaccharide als Bausteine verwendet werden, um größere Moleküle zu schaffen, und Polysaccharide sind Beispiele für diese größeren Moleküle.

Die beiden wichtigsten Polysaccharide in Pflanzen sind Stärke und Zellulose. Sowohl die Stärkemoleküle als auch die Zellulosemoleküle bestehen aus langen Ketten, die Tausende von Glukosemolekülen enthalten, die aneinandergereiht sind. Der Unterschied zwischen Stärke und Zellulose liegt darin, wie die Glukosemoleküle aneinander gebunden sind. Diese unterschiedliche Anordnung der Moleküle ist für die sehr unterschiedlichen Eigenschaften von Stärke und Zellulose verantwortlich.

Stärke dient in erster Linie als Speicher für überschüssige Nahrungsreserven (Zucker) und ist in den meisten Pflanzen zu finden. Viele bekannte Lebensmittel sind Speicherstrukturen für Stärke, darunter weiße oder „irische“ Kartoffeln (gequollene Stängelspitzen) und Süßkartoffeln (gequollene Wurzeln). Stärke ist auch im Endosperm (Speichergewebe) von einkeimigen und einigen zweikeimblättrigen Samen zu finden; diese Stärke dient dem keimenden Embryo als Energielieferant. Beispiele für stärkehaltige Samen sind Körner wie Weizen und Hafer.

Zellulose, wie Sie sich aus unserer früheren Diskussion erinnern werden, dient in erster Linie als strukturelle Stütze. Im Gegensatz zu den Stärkemolekülen stehen die Glukosemoleküle, sobald sie in Zellulosemolekülen gebunden sind, nicht mehr als Nahrungsquelle zur Verfügung, weder für die Pflanze noch für uns.

Zellulose ist sehr widerstandsfähig gegen Zersetzung. Nur sehr wenige Organismen sind in der Lage, Zellulose zu verdauen oder abzubauen – bestimmte Bakterien, Pilze und andere Mikroorganismen, Silberfischchen und einige andere. Dennoch ist Zellulose ein wichtiger Bestandteil einer gesunden menschlichen Ernährung; sie ist ein Hauptbestandteil dessen, was gemeinhin als Ballaststoffe bezeichnet wird.