Jak vzniká laktóza z monosacharidů?

Laktóza, disacharid, nevzniká z monosacharidů, ale spíše ze dvou monosacharidů glukózy a galaktózy. K tvorbě laktózy dochází během procesu glykosylace, což je typ chemické reakce, která spojuje dva cukry dohromady. V případě laktózy jsou molekula glukózy a molekula galaktózy spojeny specifickým typem glykosidické vazby, známé jako β-1,4-glykosidová vazba. Tato vazba se tvoří mezi prvním atomem uhlíku molekuly glukózy a čtvrtým atomem uhlíku molekuly galaktózy.

Zde je podrobné vysvětlení, jak se tvoří laktóza z monosacharidů, glukózy a galaktózy:

Aktivace glukózy:

Proces začíná aktivací glukózy. Glukóza je fosforylována enzymem zvaným glukokináza za vzniku glukóza-6-fosfátu. Tento aktivační krok připraví molekulu glukózy pro další reakce.

Epimerizace glukózy na galaktózu:

Glukóza-6-fosfát prochází řadou enzymatických reakcí, včetně izomerizace a epimerizace, aby se přeměnil na galaktóza-1-fosfát. Epimerizace specificky zahrnuje konverzi hydroxylové skupiny na druhém atomu uhlíku glukózy na ketonovou skupinu, což vede k tvorbě galaktóza-1-fosfátu.

Uridyl Transfer:

Galaktóza-1-fosfát reaguje s uridindifosfátglukózou (UDP-glukóza), dalším aktivovaným cukrem, v reakci katalyzované enzymem galaktóza-1-fosfát uridyltransferázou. Tato reakce přenáší uridylovou skupinu z UDP-glukózy na galaktóza-1-fosfát, přičemž jako produkty vznikají UDP-galaktóza a glukóza-1-fosfát.

Tvorba disacharidu laktózy:

UDP-galaktóza pak reaguje s glukózou v kondenzační reakci katalyzované enzymem laktózasyntáza. Během této reakce se molekula galaktózy z UDP-galaktózy přenese na molekulu glukózy, čímž se vytvoří glykosidická vazba mezi prvním atomem uhlíku galaktózy a čtvrtým atomem uhlíku glukózy. To má za následek tvorbu laktózy, disacharidu složeného z glukózy a galaktózy.

Laktóza je významným sacharidem v mléce a mléčných výrobcích. Přispívá ke sladké chuti a dodává nutriční hodnotu. Proces tvorby laktózy je nezbytný pro syntézu a dostupnost laktózy v těchto produktech.