Galactosestruktur, funktioner, metabolisme og patologier

3283
Philip Kelley
Galactosestruktur, funktioner, metabolisme og patologier

Det galactose Det er et monosaccharidsukker, der hovedsageligt findes i mælk og andre mejeriprodukter. Ved at binde til glucose danner de lactosedimeren. Det fungerer som en strukturel komponent i nervecellemembraner, er afgørende for amning hos pattedyr og kan tjene som en energikilde.

Imidlertid er dets forbrug i kosten ikke obligatorisk. Forskellige metaboliske problemer relateret til galactose fører til patologier såsom lactoseintolerance og galactosæmi.

Artikelindeks

  • 1 Struktur
  • 2 funktioner
    • 2.1 I kosten
    • 2.2 Strukturelle funktioner: glykolipider
    • 2.3 Syntese af lactose hos pattedyr
  • 3 Metabolisme
    • 3.1 Metabolismetrin
  • 4 Patologier forbundet med galactosemetabolisme
    • 4.1 Galactosemia
    • 4.2 Laktoseintolerance
  • 5 Referencer

Struktur

Galactose er et monosaccharid. Det er en seks-carbon aldose med molekylær formel C6H12ELLER6. Molekylvægten er 180 g / mol. Denne formel er den samme som andre sukkerarter, såsom glukose eller fruktose.

Det kan eksistere i sin åbne kædeform eller også til stede i sin cykliske form. Det er en epimer af glucose; de adskiller sig kun ved kulstofnummer 4. Udtrykket epimer henviser til en stereoisomer, der kun adskiller sig i positionen af ​​dens centre.

Funktioner

I kosten

Den vigtigste kilde til galactose i kosten er lactose, der kommer fra mejeriprodukter. Kan bruges som energikilde.

Imidlertid er bidraget i kosten ikke essentielt for kroppen, da UDP-glukose kan omdannes til UDP-galactose, og denne metabolit kan udføre sine funktioner i kroppen som en bestanddel af en gruppe glycolipider.

Der er ingen type undersøgelser, der afslører nogen patologi forbundet med lavt galactoseforbrug. I modsætning hertil er overdreven indtagelse rapporteret som giftig hos modeldyr. Faktisk er overskydende galactose forbundet med grå stær og oxidativ skade..

Hos børn bidrager lactose imidlertid med 40% af energien i deres kost, mens procentdelen falder til voksne hos voksne..

Strukturelle funktioner: glykolipider

Galactose er til stede i en specifik gruppe af glycolipider kaldet cerebrosider. Cerebrosider, der indeholder galactose i deres struktur, kaldes galactocerebrosider eller galactolipider.

Disse molekyler er essentielle komponenter i lipidmembraner, specifikt af nerveceller i hjernen; deraf hans navn.

Cerebrosider nedbrydes af enzymet lysosim. Når kroppen ikke er i stand til at nedbryde dem, akkumuleres disse forbindelser. Denne tilstand kaldes Krabbe sygdom..

Laktosesyntese hos pattedyr

Galactose har en grundlæggende rolle i syntesen af ​​lactose. Hos pattedyr producerer brystkirtler store mængder lactose efter graviditet for at fodre deres unger.

Denne proces udløses hos kvinder af en række hormoner, der er karakteristiske for graviditet. Reaktionen involverer UDP-galactose og glucose. Disse to sukkerarter er sammensmeltet af virkningen af ​​enzymet lactosesyntetase.

Dette enzymkompleks er til en vis grad kimært, da de dele, der komponerer det, ikke er relateret til dets funktion..

En af dens dele består af en galactosyltransferase; under normale forhold er dens funktion relateret til glycosylering af proteiner.

Den anden del af komplekset består af α-lactalbumin, som minder meget om lysozym. Dette enzymkompleks er et fascinerende eksempel på evolutionære ændringer..

Metabolisme

Lactose er et sukker, der findes i mælk. Det er et disaccharid dannet af monosacchariderne glucose og galactose bundet sammen af ​​en β-1,4-glycosidisk binding.

Galactose opnås ved hydrolyse af lactose, dette trin katalyseres af lactase. I bakterier er der et analogt enzym kaldet β-galactosidase.

Enzymet hexokinase, der er til stede i det første trin af den glykolytiske vej, er i stand til at genkende forskellige sukkerarter, såsom glucose, fruktose og mannose. Det genkender imidlertid ikke galactose.

Derfor skal konverteringstrinet kaldet epimerisering forekomme som et trin før glykolyse. Denne rute sigter mod at omdanne galactose til en metabolit, der kan komme ind i glykolyse, specifikt glucose-6-fosfat..

Nedbrydning af galactose er kun mulig i fostervandsceller, leverceller, erythrocytter og leukocytter (blodlegemer). Levervejen er kendt som Leloir-stien til ære for sin opdager, Luis Federico Leloir, en vigtig argentinsk videnskabsmand.

Galactose optages af enterocytter ved aktiv transport via SGLT1, SGC5A1 (natriumglucose-cotransportere) og i mindre grad af SGLT2.

Trin af stofskifte

Metabolismens trin er opsummeret som følger:

- Galactose phosphoryleres ved det første kulstof. Dette trin katalyseres af enzymet galactokinase..

- Uridylgruppen overføres til glucose-1-phosphat med galactose-1-phosphaturidyltransferase. Resultatet af denne reaktion er glucose-1-phosphat og UDP-galactose.

- UDP-galactose transformeres til UDP-glucose, et trin katalyseret af UDP-galactose-4-epimerase.

- Endelig transformeres glucose-1-phosphat til glucose-6-phosphat. Denne forbindelse kan komme ind i den glykolytiske vej.

Disse reaktioner kan opsummeres som: galactose + ATP -> glucose-1-phosphat + ADP + H+

Reguleringen af ​​galactose-homeostase er kompleks og stærkt integreret med reguleringen af ​​andre kulhydrater.

Patologier forbundet med galactosemetabolisme

Galactosemia

Galactosemia er en patologi, hvor kroppen ikke er i stand til at metabolisere galactose. Dens årsager er genetiske, og behandlingen inkluderer en galactosefri diæt.

Det omfatter en række forskellige symptomer, såsom opkastning, diarré, mental retardation, udviklingsproblemer, leverproblemer og dannelse af grå stær, blandt andre. I nogle tilfælde kan sygdommen være dødelig, og den berørte person dør.

Patienter med denne tilstand har ikke enzymet galactose-1-phosphat uridyltransferase. Ved ikke at være i stand til at fortsætte resten af ​​de metaboliske reaktioner, akkumuleres dette meget giftige produkt i kroppen.

Laktoseintolerance

Hos nogle voksne er der en mangel på enzymet lactase. Denne tilstand tillader ikke normal metabolisme af lactose, så forbruget af mejeriprodukter medfører ændringer i mave-tarmkanalen.

Det er værd at nævne, at manglen på dette enzym forekommer naturligt, når individer bliver ældre, da en voksnes diæt antager en lavere betydning af lactose og mejeriprodukter i kosten..

Mikroorganismer, der lever i tyktarmen, kan bruge lactose som kulstofkilde. Slutprodukterne af denne reaktion er methan og brintgas..

Referencer

  1. Berg, J. M., Stryer, L. og Tymoczko, J. L. (2007). Biokemi. Omvendt.
  2. Campbell, N. A. og Reece, J. B. (2007). biologi. Panamerikansk medicinsk redaktionel.
  3. Horton-Szar, D. (2010). Det væsentlige i stofskifte og ernæring. Elsevier.
  4. Kohlmeier, M. (2015). Næringsstofmetabolisme: Strukturer, funktioner og gener. Akademisk presse.
  5. Müller-Esterl, W. (2008). Biokemi. Grundlæggende om medicin og biovidenskab. Omvendt.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C., og López, C. T. (2001). Metabolisk biokemi. Redaktionel Tebar.
  7. Rodríguez, M. H. og Gallego, A. S. (1999). Ernæringsafhandling. Editions Díaz de Santos.
  8. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2007). Grundlæggende biokemi. Panamerikansk medicinsk redaktionel.

Endnu ingen kommentarer