Galattosio: struttura, metabolismo

Il galattosio spesso indicato come Gal, detto zucchero del latte è un monosaccaride utilizzato nella costruzione dei glicani presenti nelle glicoproteine e nei glicolipidi che ha la stessa dolcezza del glucosio ma inferiore a quella del saccarosio. Si trova nella maggior parte delle cellule viventi, inclusi lieviti e batteri.

La principale fonte alimentare  è il lattosio, disaccaride costituito da una molecola di D-galattosio e da una di D-glucosio unite tra loro da un legame glicosidico.
Il lattosio è contenuto nel latte e nei suoi derivati ma è aggiunto in taluni salumi e insaccati, integratori, succhi di frutta e preparazioni farmaceutiche.

La scissione del legame glicosidico presente nel lattosio  è catalizzata dell’enzima lattasi che appartiene alla classe delle idrolasi.
La carenza di lattasi provoca una delle intolleranze alimentari più diffuse ed in crescita nella popolazione mondiale che consiste nell’intolleranza al lattosio

Struttura del galattosio

Fu identificato per la prima volta nel 1855 dal chimico e microbiologo francese Louis Pasteur nel latte. Esso è un monosaccaride che ha la stessa formula del glucosio C₆H₁₂O₆ ed ha una struttura simile differendo solo per la posizione del gruppo -OH in posizione 4

ed è pertanto un epimero di tipo aldoso destrogiro del glucosio

Questa differenza gli conferisce  proprietà chimiche e biochimiche diverse al glucosio. Esiste in due tipi di forme strutturali: a catena aperta e in forma ciclica. I due enantiomeri  (D-Gal) e  (L-Gal), che sono immagini speculari l’uno dell’altro. Può esistere in forma libera o in carboidrati complessi  come oligosaccaridi, polisaccaridi e glicoproteine. Esso è un importante costituente dei polisaccaridi complessi che fanno parte dei glicoconiugati cellulari , elementi chiave dei determinanti immunologici, ormoni, strutture delle membrane cellulari , lectine animali endogene e numerose altre glicoproteine .

Funzioni  

È un nutriente oltre che un costituente di polisaccaridi complessi come i glicoconiugati cellulari importanti nelle interazioni tra le cellule.

È presente nei galattolipidi che hanno un importante ruolo strutturale nella composizione delle membrane cellulari delle cellule vegetali. Viene assorbito dal fegato dove, almeno negli adulti, viene convertito in glucosio e preferibilmente incorporato nel glicogeno epatico. Anche il cervello similmente alle cellule del fegato e in misura minore i muscoli hanno la capacità di assorbire e metabolizzare il galattosio

Metabolismo

Il suo metabolismo procede secondo la via di Leloir:
nella prima fase il β-D-galattosio è convertito nella forma α grazie al complesso enzimatico galattosio mutarotasi

nella seconda fase è convertito  secondo la reazione
ATP + D-galattosio → ADP + D-galattosio 1-fosfato
catalizzata dalla galattochinasi, enzima della classe delle transferasi

nella terza fase quest’ultimo è convertito tramite galattosio 1-fosfato uridililtransferasi a UDP-galattosio

nell’ultima fase esso si trasforma in UDP- glucosio grazie all’azione dell’UDP-galattosio 4-epimerasi.

L’incapacità di essere trasformato in glucosio è una patologia nota come galattosemia, rara malattia metabolica genetica potenzialmente mortale, causata al deficit di uno degli enzimi coinvolti nella via di Leloir

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