Comment le lactose est-il formé à partir des monosaccharides ?

Le lactose, un disaccharide, n'est pas formé de monosaccharides mais plutôt de deux monosaccharides glucose et galactose. La formation de lactose se produit au cours du processus de glycosylation, qui est un type de réaction chimique qui lie deux sucres entre eux. Dans le cas du lactose, une molécule de glucose et une molécule de galactose sont liées entre elles par un type spécifique de liaison glycosidique, appelée liaison β-1,4-glycosidique. Cette liaison se forme entre le premier atome de carbone de la molécule de glucose et le quatrième atome de carbone de la molécule de galactose.

Voici une explication étape par étape de la façon dont le lactose est formé à partir de ses monosaccharides constitutifs, le glucose et le galactose :

Activation du glucose :

Le processus commence par l'activation du glucose. Le glucose est phosphorylé par une enzyme appelée glucokinase, formant du glucose-6-phosphate. Cette étape d'activation prépare la molécule de glucose à d'autres réactions.

Épomérisation du glucose en galactose :

Le glucose-6-phosphate subit une série de réactions enzymatiques, notamment l'isomérisation et l'épimérisation, pour le convertir en galactose-1-phosphate. L'épimérisation implique spécifiquement la conversion du groupe hydroxyle du deuxième atome de carbone du glucose en un groupe cétone, entraînant la formation de galactose-1-phosphate.

Transfert d'uridyle :

Le galactose-1-phosphate réagit avec l'uridine diphosphate glucose (UDP-glucose), un autre sucre activé, dans une réaction catalysée par l'enzyme galactose-1-phosphate uridyltransférase. Cette réaction transfère le groupe uridyle de l'UDP-glucose au galactose-1-phosphate, formant l'UDP-galactose et le glucose-1-phosphate comme produits.

Formation du disaccharide lactose :

L'UDP-galactose réagit ensuite avec le glucose dans une réaction de condensation catalysée par l'enzyme lactose synthase. Au cours de cette réaction, la molécule de galactose de l'UDP-galactose est transférée à la molécule de glucose, formant une liaison glycosidique entre le premier atome de carbone du galactose et le quatrième atome de carbone du glucose. Il en résulte la formation de lactose, un disaccharide composé de glucose et de galactose.

Le lactose est un glucide important dans le lait et les produits laitiers. Il contribue au goût sucré et apporte une valeur nutritionnelle. Le processus de formation du lactose est essentiel à la synthèse et à la disponibilité du lactose dans ces produits.