Galaktosstruktur, funktioner, metabolism och patologier

2875
David Holt
Galaktosstruktur, funktioner, metabolism och patologier

De galaktos Det är ett monosackaridsocker som främst finns i mjölk och andra mejeriprodukter. Genom att binda till glukos bildar de laktosdimeren. Det fungerar som en strukturell komponent i nervcellsmembran, är väsentlig för amning hos däggdjur och kan fungera som en energikälla.

Men konsumtionen i kosten är inte obligatorisk. Olika metaboliska problem relaterade till galaktos leder till patologier som laktosintolerans och galaktosemi.

Artikelindex

  • 1 Struktur
  • 2 funktioner
    • 2.1 I kosten
    • 2.2 Strukturella funktioner: glykolipider
    • 2.3 Syntes av laktos hos däggdjur
  • 3 Metabolism
    • 3.1 Steg för ämnesomsättningen
  • 4 Patologier associerade med galaktosmetabolism
    • 4.1 Galaktosemi
    • 4.2 Laktosintolerans
  • 5 Referenser

Strukturera

Galaktos är en monosackarid. Det är en sex-kol aldos, med molekylformel C6H12ELLER6. Molekylvikten är 180 g / mol. Denna formel är densamma som andra sockerarter, såsom glukos eller fruktos.

Det kan existera i sin öppna kedjeform eller också i sin cykliska form. Det är en epoker av glukos; de skiljer sig bara vid kolnummer 4. Termen epimer hänvisar till en stereoisomer som bara skiljer sig i positionen för dess centrum.

Funktioner

I kosten

Den viktigaste källan till galaktos i kosten är laktos, som kommer från mejeriprodukter. Kan användas som energikälla.

Bidraget i kosten är dock inte nödvändigt för kroppen, eftersom UDP-glukos kan omvandlas till UDP-galaktos och denna metabolit kan utföra sina funktioner i kroppen som en beståndsdel i en grupp glykolipider..

Det finns ingen typ av studie som avslöjar någon patologi förknippad med låg galaktosförbrukning. Däremot har överdriven konsumtion rapporterats vara giftig hos modelldjur. I själva verket är överflödigt galaktos associerat med grå starr och oxidativ skada..

Men hos barn bidrar laktos med 40% av energin i kosten, medan den hos vuxna minskar denna andel till 2%..

Strukturella funktioner: glykolipider

Galaktos finns i en specifik grupp glykolipider som kallas cerebrosider. Cerebrosider som innehåller galaktos i sin struktur kallas galaktocerebrosider eller galaktolipider.

Dessa molekyler är väsentliga komponenter i lipidmembran, särskilt nervceller i hjärnan; därav hans namn.

Cerebrosider bryts ned av enzymet lysosim. När kroppen inte kan bryta ner dem ackumuleras dessa föreningar. Detta tillstånd kallas Krabbesjukdom..

Laktossyntes hos däggdjur

Galaktos har en grundläggande roll i syntesen av laktos. Hos däggdjur producerar bröstkörtlarna stora mängder laktos efter graviditet för att mata sina ungar.

Denna process utlöses hos kvinnor av en serie hormoner som är karakteristiska för graviditet. Reaktionen involverar UDP-galaktos och glukos. Dessa två sockerarter är sammansmälta genom verkan av enzymet laktossyntetas.

Detta enzymkomplex är till viss del chimärt, eftersom de delar som komponerar det inte är relaterade till dess funktion..

En av dess delar består av ett galaktosyltransferas; under normala förhållanden är dess funktion relaterad till glykosylering av proteiner.

Den andra delen av komplexet består av α-laktalbumin, vilket är mycket likt lysozym. Detta enzymkomplex är ett fascinerande exempel på evolutionära modifieringar..

Ämnesomsättning

Laktos är ett socker som finns i mjölk. Det är en disackarid bildad av monosackariderna glukos och galaktos kopplade samman av en β-1,4-glykosidbindning.

Galaktos erhålls från hydrolys av laktos, detta steg katalyseras av laktas. I bakterier finns det ett analogt enzym som kallas β-galaktosidas.

Enzymet hexokinas, som finns i det första steget av den glykolytiska vägen, kan känna igen olika sockerarter, såsom glukos, fruktos och mannos. Det känner emellertid inte igen galaktos.

Det är därför omvandlingssteget som kallas epimerisering måste ske som ett steg före glykolys. Denna väg syftar till att omvandla galaktos till en metabolit som kan komma in i glykolys, särskilt glukos-6-fosfat..

Galaktosnedbrytning är endast möjlig i fostervattensceller, leverceller, erytrocyter och leukocyter (blodceller). Levervägen är känd som Leloir-vägen för att hedra dess upptäckare, Luis Federico Leloir, en viktig argentinsk forskare.

Galaktos tas upp av enterocyter genom aktiv transport, via SGLT1, SGC5A1 (natrium-glukos samtransportörer) och i mindre utsträckning med SGLT2.

Steg för ämnesomsättningen

Metabolismens steg sammanfattas enligt följande:

- Galaktos fosforyleras vid det första kolet. Detta steg katalyseras av enzymet galaktokinas..

- Uridylgruppen överförs till glukos-1-fosfat med galaktos-1-fosfat uridyltransferas. Resultatet av denna reaktion är glukos-1-fosfat och UDP-galaktos.

- UDP-galaktos transformeras till UDP-glukos, ett steg katalyserat av UDP-galaktos-4-epimeras.

- Slutligen transformeras glukos-1-fosfat till glukos-6-fosfat. Denna förening kan komma in i den glykolytiska vägen.

Dessa reaktioner kan sammanfattas som: galaktos + ATP -> glukos-1-fosfat + ADP + H+

Reguleringen av galaktoshomeostas är komplex och starkt integrerad med regleringen av andra kolhydrater.

Patologier associerade med galaktosmetabolism

Galaktosemi

Galaktosemi är en patologi där kroppen inte kan metabolisera galaktos. Orsakerna är genetiska och dess behandling inkluderar en galaktosfri diet.

Det omfattar en rad olika symptom, såsom kräkningar, diarré, mental retardation, utvecklingsproblem, leverproblem och gråbildning, bland andra. I vissa fall kan sjukdomen vara dödlig och den drabbade individen dör.

Patienter med detta tillstånd har inte enzymet galaktos-1-fosfat uridyltransferas. Genom att inte kunna fortsätta resten av de metaboliska reaktionerna ackumuleras denna mycket giftiga produkt i kroppen.

Laktosintolerant

Hos vissa vuxna finns det en brist på enzymet laktas. Detta tillstånd tillåter inte normal metabolism av laktos, så konsumtionen av mejeriprodukter ger förändringar i mag-tarmkanalen.

Det är värt att nämna att bristen på detta enzym uppstår naturligt när individer blir äldre, eftersom en vuxnas diet antar en lägre vikt av laktos och mejeriprodukter i kosten..

Mikroorganismer som bor i tjocktarmen kan använda laktos som kolkälla. Slutprodukterna för denna reaktion är metan och vätgas..

Referenser

  1. Berg, J. M., Stryer, L. och Tymoczko, J. L. (2007). Biokemi. Omvänd.
  2. Campbell, N. A., & Reece, J. B. (2007). biologi. Panamerikansk medicinsk ledare.
  3. Horton-Szar, D. (2010). Det väsentliga i ämnesomsättning och näring. Elsevier.
  4. Kohlmeier, M. (2015). Näringsämnesmetabolism: Strukturer, funktioner och gener. Academic Press.
  5. Müller-Esterl, W. (2008). Biokemi. Grundläggande för medicin och livsvetenskap. Omvänd.
  6. Pertierra, A. G., Olmo, R., Aznar, C. C., & López, C. T. (2001). Metabolisk biokemi. Ledare Tebar.
  7. Rodríguez, M. H., & Gallego, A. S. (1999). Nutrition avhandling. Utgåvor Díaz de Santos.
  8. Voet, D., Voet, J. G., & Pratt, C. W. (2007). Grundläggande biokemi. Panamerikansk medicinsk ledare.

Ingen har kommenterat den här artikeln än.