Galaktose

Vi forklarer hva som er galaktose, dens struktur, funksjoner, metabolisme og patologier

Hva er galaktose?

De galaktose Det er et monosakkarid sukker som hovedsakelig finnes i melk og andre meieriprodukter. Når de kobler til glukose, danner de laktosedimeren. Det fungerer som en strukturell komponent i nervecellemembraner, det er uunnværlig for amming hos pattedyr og kan tjene som en energikilde.

Imidlertid er kostholdsforbruket ikke obligatorisk. Flere metabolske problemer relatert til galaktose fører til patologier som laktoseintoleranse og galaktosemi.

Struktur

Galaktose er et monosakkarid. Det er en seks -karbon aldosa, med molekylær formel c₆H₁₂ENTEN₆. Molekylvekten er 180 g/mol. Denne formelen er den samme som andre sukkerarter, for eksempel glukose eller fruktose.

Det kan eksistere i sin åpen kjedeform eller også til stede i sin sykliske form. Det er en epmemer av glukose; De er bare forskjellige i karbon nummer 4. Det episke uttrykket refererer til en stereoisomer som bare skiller seg i stillingen til sentrene.

Galaktosefunksjoner

I kostholdet

Den viktigste kilden til galaktose i kostholdet er laktose, fra meieriprodukter. Kan brukes som energikilde.

Bidraget i kostholdet er imidlertid ikke viktig for kroppen, siden UDP-glukosen kan transformeres til UDP-galaktose og denne metabolitten kan utføre sine funksjoner i organismen som en bestanddel av en gruppe glukolipider.

Det er ingen studier som avslører en viss patologi assosiert med lavt galaktoseforbruk. I kontrast er det rapportert om overflødig forbruk som giftig hos modelldyr. Faktisk er overflødig galaktose assosiert med grå stær og oksidativ skade.

Imidlertid gir laktose i barn 40 % av energien i kostholdet, mens i voksne synker denne prosentandelen til 2 %.

Strukturelle funksjoner: glukolipider

Galaktose er til stede i en spesifikk glykolipidgruppe kalt hjerne. Cerebrosider som inneholder galaktose i sin struktur kalles galaktocerebrosider eller galaktolipider.

Disse molekylene er uunnværlige komponenter av lipidmembraner, spesielt nerveceller i hjernen; Derfra hans navn.

Cerebrosider blir degradert av det glatte enzymet. Når kroppen ikke er i stand til å fornedre dem, akkumuleres disse forbindelsene. Denne tilstanden kalles Krabbe sykdom.

Laktosesyntese hos pattedyr

Galaktose har en grunnleggende rolle i laktosesyntese. Hos pattedyr produserer brystkjertlene store mengder laktose etter graviditet for å mate deres unge.

Denne prosessen utløses hos kvinner av en serie hormoner som er karakteristisk for graviditet. Reaksjonen innebærer UDP-galaktose og glukose. Disse to sukkerene blir slått sammen av enzymet laktosesyntetase.

Dette enzymatiske komplekset er til en viss grad kimær, siden delene som utgjør det ikke er relatert til dens funksjon.

En av delene består av en galaktosyloverføring; Under normale forhold er funksjonen relatert til proteinglykosylering.

Den andre delen av komplekset består av α-laktalbúmina, som er veldig lik glattheten. Dette enzymatiske komplekset er et fascinerende eksempel på evolusjonsmodifikasjoner.

Galaktosemetabolisme

Laktose er et sukker som finnes i melk. Det er et disakkarid dannet av glukose- og galaktosemonosakkarider festet til hverandre av en β-1,4-glykosig måte.

Galaktosen oppnås fra laktosehydrolyse, dette trinnet blir katalysert av laktase. I bakterier er det et analogt enzym kalt ß-galaktosidase.

Det heksoquinase -enzymet, som er til stede i det første trinnet i den glykolytiske banen, er i stand til å gjenkjenne forskjellige sukkerarter, for eksempel glukose, fruktose og husdyrgjødsel. Han anerkjenner imidlertid ikke galaktosen.

Det er grunnen til at konverteringspassasjen kalt epimerisering skal skje som et tidligere skritt for glykolyse.  Denne ruten er ment å konvertere galaktose til en metabolitt som kan komme inn i glykolyse, spesielt glukose-6-fosfat.

Galaktosedbrytning er bare mulig i fostervannsceller, leverceller, erytrocytter og leukocytter (blodceller). Leverveien er kjent som Leloir via til ære for oppdageren, Luis Federico Leloir, en viktig argentinsk forsker.

Galaktosen tas av enterocytter ved aktiv transport, via SGLT1, SGC5A1 (natrium-glukosekotransportører) og i lavere grad av SGLT2.

Metabolisme trinn

Metabolisme -trinn er oppsummert som følger:

• Galaktosen fosforyleres i det første karbonet. Dette trinnet katalyseres av galaktokinaseenzymet.
• Uridilo-gruppen overføres til glukose-1-fosfat med galaktose-1-fosfat uridiltransferase. Resultatet av denne reaksjonen er glukose-1-fosfat og UDP-galaktose.
• UDP-Galactose blir transformert til UDP-glukosa, trinn katalysert av UDP-Galactose-4-Epimerasa.
• Til slutt blir glukose-1-fosfat transformert til glukose-6-fosfat. Denne forbindelsen kan komme inn i den glykolytiske ruten.

Disse reaksjonene kan oppsummeres i: Galactose + ATP-> Glukose-1-Fostate + ADP + H⁺

Reguleringen av galaktosehomeostase er kompleks og sterkt integrert med regulering av andre karbohydrater.

Patologier assosiert med galaktosemetabolisme

Galaktosemi

Galaktosemi er en patologi der organismen ikke er i stand til å metabolisere galaktosen. Årsakene er genetiske og behandlingen inkluderer et galaktosefritt kosthold.

Det omfatter en serie varierte symptomer, for eksempel oppkast, diaré, psykisk utviklingshemning, utviklingsproblemer, leverproblemer og kataraktdannelse, blant andre. I noen tilfeller kan sykdommen være dødelig og den berørte personen dør.

Pasienter som lider av denne tilstanden har ikke galaktoseenzymet-1-fosfat uridiltransferase. Ikke å kunne fortsette resten av de metabolske reaksjonene, samler dette høye toksisitetsproduktet seg i kroppen.

Laktoseintoleranse

Hos noen voksne er det mangel på laktaseenzymet. Denne tilstanden tillater ikke normal laktosemetabolisme, så forbruket av meieriprodukter gir endringer i mage -tarmkanalen.

Det er verdt å nevne at mangelen på dette enzymet forekommer naturlig etter hvert som individer vokser, siden kostholdet til en voksen er en lavere betydning av laktose og meieriprodukter i kostholdet.

Mikroorganismer som bor i tykktarmen kan bruke laktose som karbonkilde. Sluttproduktene av denne reaksjonen er metan og hydrogengass.