Le galactose est un monosaccharide (ose) de la famille des aldohexoses ; il possède six atomes de carbone, c'est donc un hexose et il y a un groupement aldéhyde à une extrémité, d'où le terme d'"aldohexose". Dans l'alimentation, le galactose existe sous la forme D-galactose (D : dextrogyre). Le galactose est un des deux monosaccharides constituant le lactose, un sucre du lait. L'hydrolyse d'une molécule de lactose libère une molécule de galactose et une de glucose.
Glucose et galactose ont la même formule chimique (C6H12O6), ce sont des épimères ; ils diffèrent par leur configuration dans l'espace : au niveau du carbone en C4, le groupement OH n'est pas disposé de la même façon.
Métabolisme du galactose dans la cellule
Dans la cellule, le galactose ne peut pas être utilisé directement par les enzymes de la glycolyse pour produire de l'énergie, car celles-ci ont besoin de glucose. Le galactose est donc d'abord phosphorylé en galactose-1-phosphate. Puis il réagit avec une molécule d'UDP-glucose dans la réaction suivante, catalysée par la galactose-1-phosphate uridylyltransférase (GALT) :
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Galactose-1- phosphate + UDP-glucose -> glucose-1-phosphate (G1P) + UDP-galactose (UDP-Gal)
Le G1P est ensuite transformé en glucose-6-phosphate (G6P) grâce à l'intervention de l'enzyme phosphoglucomutase. Le G6P peut alors servir à la glycolyse productrice d'énergie pour la cellule. De son côté, l'UDP-Gal est recyclé en UDP-glucose, par une réaction catalysée par l'enzyme UDP-galactose-4-épimérase, en présence de NAD+. Cet UDP-glucose peut à nouveau réagir avec une autre molécule de galactose-1-phosphate.
La galactosémie est une maladie génétique dans laquelle le galactose ne peut pas être converti en glucose. Cette maladie métabolique sévère conduit à un retard mental, des dommages graves au foie, voire au décès dans la période néonatale. Elle est souvent due à un déficit de l'enzyme GALT. À cause de ce déficit enzymatique, le galactose s'accumule dans le sang. Une forme légère de galactosémie favorise la cataracte. Le traitement de la galactosémie impose une alimentation sans galactose.
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