Kako laktoza nastaje iz monosaharida?

Laktoza, disaharid, ne nastaje od monosaharida već od dva monosaharida glukoze i galaktoze. Stvaranje laktoze događa se tijekom procesa glikozilacije, što je vrsta kemijske reakcije koja povezuje dva šećera. U slučaju laktoze, molekula glukoze i molekula galaktoze međusobno su povezane specifičnom vrstom glikozidne veze, poznate kao β-1,4-glikozidna veza. Ova veza nastaje između prvog atoma ugljika u molekuli glukoze i četvrtog atoma ugljika u molekuli galaktoze.

Evo detaljnog objašnjenja kako se laktoza formira od svojih sastavnih monosaharida, glukoze i galaktoze:

Aktivacija glukoze:

Proces počinje aktivacijom glukoze. Glukozu fosforilira enzim koji se zove glukokinaza, stvarajući glukoza-6-fosfat. Ovaj korak aktivacije priprema molekulu glukoze za daljnje reakcije.

Epimerizacija glukoze u galaktozu:

Glukoza-6-fosfat prolazi kroz niz enzimskih reakcija, uključujući izomerizaciju i epimerizaciju, kako bi se pretvorio u galaktoza-1-fosfat. Epimerizacija posebno uključuje pretvorbu hidroksilne skupine na drugom ugljikovom atomu glukoze u ketonsku skupinu, što rezultira stvaranjem galaktoza-1-fosfata.

Prijenos uridila:

Galaktoza-1-fosfat reagira s uridin difosfat glukozom (UDP-glukoza), još jednim aktiviranim šećerom, u reakciji koju katalizira enzim galaktoza-1-fosfat uridiltransferaza. Ova reakcija prenosi uridilnu skupinu s UDP-glukoze na galaktoza-1-fosfat, stvarajući UDP-galaktozu i glukoza-1-fosfat kao produkte.

Stvaranje disaharida laktoze:

UDP-galaktoza zatim reagira s glukozom u reakciji kondenzacije koju katalizira enzim laktoza sintaza. Tijekom ove reakcije, molekula galaktoze iz UDP-galaktoze prenosi se na molekulu glukoze, stvarajući glikozidnu vezu između prvog atoma ugljika galaktoze i četvrtog atoma ugljika glukoze. To rezultira stvaranjem laktoze, disaharida koji se sastoji od glukoze i galaktoze.

Laktoza je značajan ugljikohidrat u mlijeku i mliječnim proizvodima. Pridonosi slatkom okusu i daje nutritivnu vrijednost. Proces stvaranja laktoze bitan je za sintezu i dostupnost laktoze u ovim proizvodima.