Galaktose

Wir erklären, was Galactose, seine Struktur, Funktionen, Stoffwechsel und Pathologien ist

Was ist Galactose?

Der Galaktose Es ist ein Monosaccharidzucker, der hauptsächlich in Milch und anderen Milchprodukten vorkommt. Bei der Verknüpfung mit Glukose bilden sie das Laktosedimer. Es arbeitet als strukturelle Bestandteil von Nervenzellmembranen, ist für das Stillen bei Säugetieren unverzichtbar und kann als Energiequelle dienen.

Der Ernährungskonsum ist jedoch nicht obligatorisch. Mehrere Stoffwechselprobleme im Zusammenhang mit Galactose führen zu Pathologien wie Lactose -Intoleranz und Galactosämie.

Struktur

Galactose ist ein Monosaccharid. Es ist eine Sechs -Kohlenstoff -Aldosa mit molekularen Formel C₆H₁₂ENTWEDER₆. Das Molekulargewicht beträgt 180 g/mol. Diese Formel ist die gleiche wie andere Zucker wie Glukose oder Fruktose.

Es kann in seiner offenen Form existieren oder auch in seiner zyklischen Form vorhanden. Es ist ein Glukose -Epmemer; Sie unterscheiden sich nur in der Kohlenstoffzahl 4. Der epische Begriff bezieht sich auf ein Stereoisomer, das sich nur in der Position seiner Zentren unterscheidet.

Funktionen der Galaktose

In der Diät

Die Hauptquelle für Galactose in der Ernährung ist Laktose aus Milchprodukten. Kann als Energiequelle verwendet werden.

Der Beitrag zur Ernährung ist jedoch für den Körper nicht wesentlich, da der UDP-Glucose in UDP-Galactose umgewandelt werden kann und dieser Metabolite seine Funktionen im Organismus als Bestandteil einer Gruppe von Glucolipiden ausführen kann.

Es gibt keine Studie, die eine Pathologie zeigt, die mit einem niedrigen Galaktoseverbrauch verbunden ist. Im Gegensatz dazu wurde überschüssiger Verbrauch bei Modelltieren als giftig berichtet. Tatsächlich ist überschüssiger Galactose mit Katarakten und oxidativen Schäden verbunden.

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In Kindern liefert Lactose jedoch 40 % der Energie in seiner Ernährung, während bei Erwachsenen dieser Prozentsatz auf 2 % abnimmt.

Strukturfunktionen: Glucolipide

Galactose ist in einer bestimmten Glykolipidgruppe namens Brain vorhanden. Cerebroside, die Galactose in ihrer Struktur enthalten.

Diese Moleküle sind unverzichtbare Komponenten von Lipidmembranen, insbesondere Nervenzellen im Gehirn; Von dort sein Name.

Cerebroside werden durch das glatte Enzym abgebaut. Wenn der Körper sie nicht beeinträchtigen kann, sammeln sich diese Verbindungen an. Dieser Zustand wird als Krabbe -Krankheit bezeichnet.

Laktosesynthese bei Säugetieren

Galactose spielt eine grundlegende Rolle bei der Lactose -Synthese. Bei Säugetieren produzieren die Brustdrüsen nach der Schwangerschaft große Mengen Laktose, um ihre Jungen zu ernähren.

Dieser Prozess wird bei Frauen durch eine Reihe von Hormonen ausgelöst, die für die Schwangerschaft charakteristisch sind. Die Reaktion beinhaltet UDP-Galactose und Glukose. Diese beiden Zucker werden durch die Enzym -Laktose -Synthetase verschmolzen.

Dieser enzymatische Komplex ist in gewissem Maße chimärisch, da die Teile, aus denen er besteht, nicht mit seiner Funktion zusammenhängt.

Einer seiner Teile besteht aus einer Galactosylübertragung; Unter normalen Bedingungen hängt seine Funktion mit der Proteinglykosylierung zusammen.

Der andere Teil des Komplexes besteht aus α-lactalbúmina, was der Glätte sehr ähnlich ist. Dieser enzymatische Komplex ist ein faszinierendes Beispiel für evolutionäre Modifikationen.

Galactose -Stoffwechsel

Laktose ist ein Zucker in Milch. Es handelt sich um ein Disaccharid, das von den Glukose- und Galactose-Monosacchariden gebildet wird.

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Die Galactose wird aus der Laktosehydrolyse erhalten, dieser Schritt wird durch Lactase katalysiert. In Bakterien gibt es ein analoge Enzym namens β-Galactosidase.

Das Hexoquinase -Enzym, das im ersten Schritt des glykolytischen Weges vorhanden ist, kann verschiedene Zucker wie Glucose, Fructose und Mist erkennen. Er erkennt das Galactose jedoch nicht.

Deshalb sollte die Umwandlungspassage, die als Epimerisierung bezeichnet wird, als vorheriger Schritt zur Glykolyse erfolgen.  Diese Route soll Galactose in einen Metaboliten umwandeln, der in Glykolyse gelangen kann, insbesondere Glucose-6-Phosphat.

Galactose -Abbau ist nur in Fruchtwasserzellen, Leberzellen, Erythrozyten und Leukozyten (Blutzellen) möglich. Die Leberroute ist als Leloir über zu Ehren ihres Entdeckers Luis Federico Leloir, einem wichtigen argentinischen Wissenschaftler, bekannt.

Das Galactose wird von Enterozyten durch aktive Transport über SGLT1, SGC5A1 (Natrium-Glucose-Cotransporter) und in einem niedrigeren Grad durch SGLT2 aufgenommen.

Stoffwechselschritte

Die Stoffwechselschritte werden wie folgt zusammengefasst:

• Die Galactose wird im ersten Kohlenstoff phosphoryliert. Dieser Schritt wird durch das Galaktochinase -Enzym katalysiert.
• Die Uridilo-Gruppe wird durch Galactose-1-Phosphat-Uridiltransferase auf Glucose-1-phosphat übertragen. Das Ergebnis dieser Reaktion ist Glucose-1-phosphat und UDP-Galactose.
• Die UDP-Galactose wird in UDP-Glucosa umgewandelt, die durch die UDP-Galactose-4-Epimerasa katalysiert werden.
• Schließlich wird Glucose-1-phosphat in Glucose-6-phosphat transformiert. Diese Verbindung kann in den glykolytischen Weg eintreten.

Diese Reaktionen können in: Galactose + ATP-> Glucose-1-Fostate + ADP + H zusammengefasst werden⁺

Die Regulierung der Galaktose -Homöostase ist komplex und stark in die Regulierung anderer Kohlenhydrate integriert.

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Pathologien, die mit dem Galaktose -Stoffwechsel verbunden sind

Galactosämie

Galactosämie ist eine Pathologie, bei der der Organismus das Galactose nicht metabolisieren kann. Die Ursachen sind genetisch.

Es umfasst eine Reihe unterschiedlicher Symptome wie Erbrechen, Durchfall, geistige Behinderung, Entwicklungsprobleme, Leberprobleme und Kataraktbildung unter anderem. In einigen Fällen kann die Krankheit tödlich sein und die betroffenen individuellen stirbt.

Patienten, die an dieser Erkrankung leiden. Dieses Produkt mit hoher Toxizität nicht in der Lage ist, den Rest der Stoffwechselreaktionen fortzusetzen, akkumuliert sich im Körper.

Laktoseintoleranz

Bei einigen Erwachsenen gibt es einen Mangel des Lactase -Enzyms. Dieser Zustand lässt keinen normalen Laktosestoffwechsel zu, sodass der Verbrauch von Milchprodukten Veränderungen im Magen -Darm -Trakt erzeugt.

Es ist erwähnenswert, dass der Mangel dieses Enzyms natürlich mit dem Wachstum von Individuen auftritt, da die Ernährung eines Erwachsenen in der Ernährung eine geringere Bedeutung von Laktose- und Milchprodukten ist.

Die Mikroorganismen, die den Dickdarm bewohnen, können Laktose als Kohlenstoffquelle verwenden. Die Endprodukte dieser Reaktion sind Methan- und Wasserstoffgas.