- estructura
- funcions
- A la dieta
- Funcions estructurals: glicolípids
- Síntesi de lactosa en mamífers
- metabolisme
- Passos de el metabolisme
- Patologies associades a el metabolisme de la galactosa
- galactosèmia
- Intolerància a la lactosa
- referències
La galactosa és un sucre monosacàrid trobat principalment en la llet i altres productes lactis. A l'enllaçar-se amb la glucosa, formen el dímer lactosa. Funciona com a component estructural de les membranes de cèl·lules nervioses, és indispensable per a la lactància en mamífers i pot servir com a font d'energia.
No obstant això, el seu consum en la dieta no és obligatori. Diversos problemes metabòlics relacionats amb la galactosa porten a patologies com la intolerància a la lactosa i la galactosèmia.
estructura
La galactosa és un monosacàrid. És una aldosa de sis carbonis, amb fórmula molecular C 6 H 12 O 6. El pes molecular és 180 g / mol. Aquesta fórmula és la mateixa d'altres sucres, com la glucosa o la fructosa.
Pot existir en la seva forma de cadena oberta o també presentar-se en la seva forma cíclica. És un epímero de la glucosa; només difereixen en el carboni número 4. El terme epímero fa referència a un estereoisómero que només es diferencia en la posició dels seus centres.
funcions
A la dieta
La font principal de galactosa en la dieta és la lactosa, provinent de productes lactis. Pot ser usada com a font d'energia.
No obstant això, l'aportació a la dieta no és imprescindible per a l'organisme, ja que la UDP-glucosa pot ser transformada en UDP-galactosa i aquest metabòlit pot exercir les seves funcions en l'organisme com a constituent d'un grup de glicolípids.
No hi ha cap tipus d'estudi que reveli alguna patologia associada a l'baix consum de galactosa. En contrast, el consum en excés s'ha reportat com a tòxic en animals model. De fet, l'excés de galactosa està associat a cataractes i dany oxidatiu.
No obstant això, en nen la lactosa aporta un 40% de l'energia en la seva dieta, mentre que en adults aquest percentatge disminueix a un 2%.
Funcions estructurals: glicolípids
La galactosa és present en un grup específic de glicolípids anomenats cerebrósidos. Els cerebrósidos que contenen galactosa en la seva estructura es denominen galactocerebrósidos o galactolípidos.
Aquestes molècules són components indispensables de les membranes lipídiques, específicament de cèl·lules nervioses en el cervell; d'allí el seu nom.
Els cerebrósidos són degradats per l'enzim lisosima. Quan el cos no és capaç de degradar-los, aquests compostos de s'acumulen. Aquesta condició és anomenada malaltia de Krabbe.
Síntesi de lactosa en mamífers
La galactosa posseeix un paper fonamental en la síntesi de lactosa. En els mamífers, les glàndules mamàries produeixen grans quantitats de lactosa després de l'embaràs per alimentes a les seves cries.
Aquest procés és desencadenat en les femelles per una sèrie d'hormones característiques de l'embaràs. La reacció involucra UDP-galactosa i glucosa. Aquests dos sucres són fusionats per acció de l'enzim lactosa sintetasa.
Aquest complex enzimàtic és fins a cert punt quimèric, ja que les parts que el componen no estan relacionades amb la seva funció.
Una de les seves parts està constituïda per una galactosil transferasa; en condicions normals, la seva funció està relacionada amb la glicosilació de proteïnes.
L'altra part de l'complex està formada per α-lactoalbúmina, la qual és molt similar a la lisozima. Aquest complex enzimàtic és un exemple fascinant de modificacions evolutives.
metabolisme
La lactosa és un sucre trobat en la llet. És un disacàrid format pels monosacàrids glucosa i galactosa units entre si per un enllaç β-1,4-glicosídic.
La galactosa s'obté de la hidròlisi de la lactosa, aquest pas és catalitzat per la lactasa. En bacteris existeix un enzim anàloga anomenada β-galactosidasa.
L'enzim hexoquinasa, present en el primer pas de la via glucolítica, és capaç de reconèixer diferents sucres, com glucosa, fructosa i manosa. No obstant això, no reconeix a la galactosa.
És per això que ha d'ocórrer com a pas previ a la glicòlisi el pas de conversió anomenat epimerización. Aquesta ruta té com a fi convertir la galactosa en un metabòlit que pugui ingressar a la glucòlisi, específicament en glucosa-6-fosfat.
La degradació de la galactosa només és possible en les cèl·lules amniòtiques, cèl·lules hepàtiques, els eritròcits i leucòcits (cèl·lules sanguínies). La via de l'fetge es coneix com a via de Leloir en honor al seu descobridor, Luis Federico Leloir, un important científic argentí.
La galactosa és presa pels enteròcits per transport actiu, via SGLT1, SGC5A1 (cotransportadors sodi-glucosa) i en un menor grau per SGLT2.
Passos de el metabolisme
Els passos de l'metabolisme es resumeixen de la següent manera:
- La galactosa és fosforilada en el primer carboni. Aquest pas és catalitzat per l'enzim galactoquinasa.
- El grup uridilo és transferit a la glucosa-1-fosfat per la galactosa-1-fosfat uridiltransferasa. El resultat d'aquesta reacció és glucosa-1-fosfat i UDP-galactosa.
- La UDP-galactosa és transformada a UDP-glucosa, pas catalitzat per la UDP-galactosa-4-epimerasa.
- Finalment, la glucosa-1-fosfat és transformada a glucosa-6-fosfat. Aquest compost pot ingressar a la via glicolítica.
Aquestes reaccions poden resumir-se en: galactosa + ATP -> glucosa-1-fosfat + ADP + H +
La regulació de l'homeòstasi de la galactosa és complexa i està fortament integrada amb la regulació d'altres carbohidrats.
Patologies associades a el metabolisme de la galactosa
galactosèmia
La galactosèmia és una patologia en la qual l'organisme no és capaç de metabolitzar la galactosa. Les seves causes són genètiques i el seu tractament inclou una dieta lliure de galactosa.
Engloba una sèrie de símptomes variats, com vòmits, diarrea, retard mental, problemes en el desenvolupament, problemes hepàtics i formació de cataractes, entre d'altres. En alguns casos la malaltia pot ser fatal i l'individu afectat mor.
Els pacients que pateixen aquesta condició no posseeixen l'enzim galactosa-1-fosfat uridiltransferasa. A el no poder continuar la resta de les reaccions metabòliques, aquest producte d'alta toxicitat s'acumula en l'organisme.
Intolerància a la lactosa
En alguns adults hi ha deficiència de l'enzim lactasa. Aquesta condició no permet el metabolisme normal de la lactosa, de manera que el consum de productes lactis produeix alteracions en el tracte gastrointestinal.
Val esmentar que la deficiència d'aquest enzim passa naturalment a mesura que els individus creixen, ja que la dieta d'un adult suposa una menor importància de la lactosa i productes lactis en la dieta.
Els microorganismes que habiten en l'intestí gros poden usar la lactosa com a font de carboni. Els productes finals d'aquesta reacció són metà i gas hidrogen.
referències
- Berg, JM, Stryer, L., & Tymoczko, JL (2007). Bioquímica. Reverté.
- Campbell, NA, & Reece, JB (2007). Biologia. Editorial Mèdica Panamericana.
- Horton-Szar, D. (2010). L'essencial en metabolisme i nutrició. Elsevier.
- Kohlmeier, M. (2015). Nutrient Metabolism: Structures, Functions, and Gens. Academic Press.
- Müller-Esterl, W. (2008). Bioquímica. Fonaments per a medicina i ciències de la vida. Reverté.
- Pertierra, AG, Olmo, R., Aznar, CC, & López, CT (2001). Bioquímica metabòlica. Editorial Tebar.
- Rodríguez, MH, & Gallego, AS (1999). Tractat de nutrició. Edicions Díaz de Santos.
- Voet, D., Voet, JG, & Pratt, CW (2007). Fonaments De Bioquímica. Editorial Mèdica Panamericana.