Jak powstaje laktoza z monosacharydów?

Laktoza, disacharyd, nie powstaje z monosacharydów, ale raczej z dwóch monosacharydów, glukozy i galaktozy. Tworzenie się laktozy zachodzi podczas procesu glikozylacji, który jest rodzajem reakcji chemicznej łączącej ze sobą dwa cukry. W przypadku laktozy cząsteczka glukozy i cząsteczka galaktozy są połączone ze sobą specyficznym rodzajem wiązania glikozydowego, znanym jako wiązanie β-1,4-glikozydowe. Wiązanie to tworzy się pomiędzy pierwszym atomem węgla w cząsteczce glukozy i czwartym atomem węgla w cząsteczce galaktozy.

Oto szczegółowe wyjaśnienie, w jaki sposób laktoza powstaje z wchodzących w jej skład monosacharydów, glukozy i galaktozy:

Aktywacja glukozy:

Proces rozpoczyna się od aktywacji glukozy. Glukoza jest fosforylowana przez enzym zwany glukokinazą, tworząc glukozo-6-fosforan. Ten etap aktywacji przygotowuje cząsteczkę glukozy do dalszych reakcji.

Epimeryzacja glukozy do galaktozy:

Glukozo-6-fosforan ulega szeregowi reakcji enzymatycznych, w tym izomeryzacji i epimeryzacji, w celu przekształcenia go w galaktozo-1-fosforan. Epimeryzacja w szczególności obejmuje konwersję grupy hydroksylowej na drugim atomie węgla glukozy w grupę ketonową, w wyniku czego powstaje galaktozo-1-fosforan.

Transfer urydylowy:

Galaktozo-1-fosforan reaguje z urydynodifosforanem glukozy (UDP-glukozą), innym aktywowanym cukrem, w reakcji katalizowanej przez enzym urydylotransferazę galaktozo-1-fosforanu. Ta reakcja przenosi grupę urydylową z UDP-glukozy do galaktozo-1-fosforanu, tworząc UDP-galaktozę i glukozo-1-fosforan jako produkty.

Tworzenie disacharydu laktozy:

UDP-galaktoza reaguje następnie z glukozą w reakcji kondensacji katalizowanej przez enzym syntazę laktozy. Podczas tej reakcji cząsteczka galaktozy z UDP-galaktozy jest przenoszona na cząsteczkę glukozy, tworząc wiązanie glikozydowe pomiędzy pierwszym atomem węgla galaktozy a czwartym atomem węgla glukozy. W wyniku tego powstaje laktoza, disacharyd składający się z glukozy i galaktozy.

Laktoza jest ważnym węglowodanem występującym w mleku i jego przetworach. Dodaje słodkiego smaku i zapewnia wartości odżywcze. Proces tworzenia laktozy jest niezbędny do syntezy i dostępności laktozy w tych produktach.