Kako laktoza nastane iz monosaharidov?

Laktoza, disaharid, ne nastane iz monosaharidov, temveč iz dveh monosaharidov glukoze in galaktoze. Tvorba laktoze se pojavi med procesom glikozilacije, ki je vrsta kemične reakcije, ki povezuje dva sladkorja skupaj. V primeru laktoze sta molekula glukoze in molekula galaktoze povezani s posebno vrsto glikozidne vezi, znane kot β-1,4-glikozidna vez. Ta vez nastane med prvim atomom ogljika v molekuli glukoze in četrtim atomom ogljika v molekuli galaktoze.

Tukaj je razlaga po korakih, kako nastane laktoza iz njenih sestavnih monosaharidov, glukoze in galaktoze:

Aktivacija glukoze:

Proces se začne z aktivacijo glukoze. Glukozo fosforilira encim, imenovan glukokinaza, pri čemer nastane glukoza-6-fosfat. Ta korak aktivacije pripravi molekulo glukoze za nadaljnje reakcije.

Epimerizacija glukoze v galaktozo:

Glukoza-6-fosfat je podvržen vrsti encimskih reakcij, vključno z izomerizacijo in epimerizacijo, da se pretvori v galaktozo-1-fosfat. Epimerizacija posebej vključuje pretvorbo hidroksilne skupine na drugem ogljikovem atomu glukoze v ketonsko skupino, kar ima za posledico tvorbo galaktozo-1-fosfata.

Prenos Uridila:

Galaktoza-1-fosfat reagira z uridin difosfat glukozo (UDP-glukozo), drugim aktiviranim sladkorjem, v reakciji, ki jo katalizira encim galaktoza-1-fosfat uridiltransferaza. Ta reakcija prenese uridilno skupino iz UDP-glukoze v galaktozo-1-fosfat, pri čemer nastaneta UDP-galaktoza in glukoza-1-fosfat kot produkta.

Tvorba disaharida laktoze:

UDP-galaktoza nato reagira z glukozo v reakciji kondenzacije, ki jo katalizira encim laktoza sintaza. Med to reakcijo se molekula galaktoze iz UDP-galaktoze prenese na molekulo glukoze, pri čemer nastane glikozidna vez med prvim ogljikovim atomom galaktoze in četrtim ogljikovim atomom glukoze. Posledica tega je nastanek laktoze, disaharida, sestavljenega iz glukoze in galaktoze.

Laktoza je pomemben ogljikov hidrat v mleku in mlečnih izdelkih. Prispeva k sladkemu okusu in zagotavlja hranilno vrednost. Proces tvorbe laktoze je bistvenega pomena za sintezo in razpoložljivost laktoze v teh izdelkih.