Выделенные звездочкой атомы углерода являются асимметрическими.

Асимметрическим называется атом углерода, соединенный с четырьмя разными заместителями (атомами или группами атомов).

Наличие в молекуле асимметрических атомов углерода делает моносахариды оптически активными соединениями, причем величина удельного вращения является характеристическим параметром моносахарида.

Углеводы, в составе которых есть асимметрические атомы углерода, обладают особым видом пространственной изомерии – стереоизомерией или оптической изомерией. Стереоизомеры отличаются пространственной конфигурацией атомов водорода и гидроксильной группы при асимметрическом атоме углерода. Число стереоизомеров равно 2n, где n - число асимметрических атомов углерода.

Например, альдогексоза общей формулы С₆Н₁₂О₆ с четырьмя асимметрическими атомами может быть представлена любым из 16 возможных стереоизомеров, восемь из которых относятся к D-ряду, а восемь - к L-ряду.

Приведенные выше линейные структурные формулы альдоз и кетоз называются формулами в проекции Фишера.

Для установления конфигурации углевода следует изобразить его проекцию Фишера в таком виде, чтобы группы СНО и СН₂ОН занимали соответственно верхнее и нижнее положения на вертикали.

Углевод относятся к L – ряду, если гидроксильная группа при нижнем асимметрическом центре стоит слева, и к D – ряду, если она находится справа от вертикали.

Исторически сложилось так, что глицериновый альдегид, лег в основу D, L – системы для углеводов. В отличие от двух предыдущих примеров L – глицериновый альдегид оказался левовращающим, а его D – форма – правовращающей.

Как видно на слайдах 8,9, молекула альдозы содержит (n-2) асимметрических центра, молекула кетозы – (n-3) таких центра: это значит, что альдогексозы могут существовать в виде 2⁴ (16), конфигурационных изомеров кетогексозы - в виде 2³ (8) конфигурационных изомеров.

Иерархическая схема стереохимического родства природных альдоз D-ряда

Для перехода от моносахарида D-ряда к L – ряду необходимо изменить на противоположную конфигурацию всех ассиметрических углеродных атомов.