گالاکتوز Galactose
گالاکتوز به معنی شیر ، یک قند 6 کربنی (مونو ساکارید – آلدوهگزوز ) است که شیرینی اش کمتر از گلوکز می باشد. گالاکتوز یک اپیمر C-4 گلوکز است (یعنی فقط در کربن چهارم اش با گلوکز تفاوت دارد)
گالاکتان (Galactan) پلیمری از قند گالاکتوز است که در سلولز یافت می شود. حاصل هیدرولیز گالاکتان، تبدیل آن به مونومر های سازنده اش یعنی گالاکتوز است.
ساختار و ایزومری
گالاکتوز به دو شکل خطی و حلقوی وجود دارد. در شکل خطی گالاکتوز، یک گروه کربونیل در انتهای مولکول (کربن شماره 1 ) قرار دارد ( آلدهید ).گالاکتوز دارای 4 ایزومر حلقوی است. دو ایزومر آن از نوع پیرانوز ( حلقه 6 ضلعی ) و دو ایزومر از نوع فورانوز (ایزومر 5 ضلعی ). گالاکتوفورانوز ها در باکتری ها، قارچ ها و آغازیان دیده می شوند.
ایزومر های حلقوی گالاکتوز
ارتباط گالاکتوز با لاکتوز
گالاکتوز یک مونوساکارید است. زمانی که گالاکتوز با گلوکز ترکیب شده و به هم متصل شوند ( توسط پیوند گلیکوزیدی که با سنتز آبدهی تشکیل می شود)، مولکول حاصل، دی ساکاریدی است به نام لاکتوز. لاکتوز همان قند شیر است. هیدرولیز لاکتوز به گلوکوز و گالاکتوز توسط آنزیم هایی به نام های لاکتاز و بتا گالاکتوزیداز کاتالیز می شود. بتا گالاکتوزیداز همان آنزیمی است که توسط اپران لک در اشرشیا کلای ساخته می شود.
لاکتوز به طور عمده در شیر و سایر محصولات لبنی دیده می شود. متابولیسم گالاکتوز که باعث تبدیل گالاکتوز به گلوکوز می شود توسط سه آنزیم اصلی کاتالیز می شود. این مسیر متابولیسمی، مسیر للویز (Leloir pathway) نامیده می شود. این 3 آنزیم به ترتیب عبارتند از: گالاکتوزیناز (GALK) ، گالاکتوز 1-فسفات اوریدیل ترانسفراز (GALT) ، و UDP-گالاکتوز ‘4 اپیمراز (GALE) .
در بدن انسان، گلوکز توسط هگزونئوژنز به گالاکتوز تبدیل می شود. گالاکتوز تولید شده با گلوکز ترکیب شده و تشکیل لاکتوز می دهد که به همراه شیر، از غدد پستانی ترشح می شود. با این وجود بیشتر گالاکتوز مورد نیاز برای ساختن لاکتوز شیر مادر، از خون گرفته می شود و فقط 35 الی 36 درصد گالاکتوز مورد نیاز، از راه سنتز گالاکتوز جدید، ساخته می شود. گلیسرول نیز ممکن است برای ساختن گالاکتوز در غدد پستانی مصرف شود.
منابع گالاکتوز
گالاکتوز به طور عمده در شیر و محصولات لبنی، چغندر قند و صمغ ها و موسیلاژ ها یافت می شود. همچنین گالاکتوز در بدن هم ساخته می شود که یا به شکل لاکتوز در آمده و یا به عنوان بخشی از گلیکو لیپید ها یا گلیکوپروتئین ها در می آید.