该半乳糖是主要存在于牛奶和其他乳制品单糖。通过与葡萄糖结合，它们形成乳糖二聚体。它作为神经细胞膜的结构成分，对于哺乳动物的泌乳必不可少，并且可以用作能量来源。
但是，饮食中的食用不是强制性的。与半乳糖有关的各种代谢问题会导致诸如乳糖不耐症和半乳糖血症等疾病。
结构体
半乳糖是单糖。它是六碳的醛糖，分子式为C 6 H 12 O 6。分子量为180g / mol。该公式与其他糖（例如葡萄糖或果糖）相同。
它可以开链形式存在，也可以以循环形式存在。它是葡萄糖的差向异构体；它们仅在碳数4上不同。术语差向异构体是指仅在其中心位置不同的立体异构体。
特征
在饮食中
饮食中半乳糖的主要来源是乳糖，其来自乳制品。它可以用作能源。
但是，饮食中的贡献对于人体而言不是必需的，因为UDP-葡萄糖可以转化为UDP-半乳糖，并且这种代谢产物可以作为一组糖脂的成分在体内发挥其功能。
没有任何类型的研究显示出与低半乳糖消耗有关的任何病理。相反，据报道过量食用对模型动物有毒。实际上，过量的半乳糖与白内障和氧化损伤有关。
然而，在儿童中，乳糖在饮食中贡献了40％的能量，而在成年人中，这一比例下降到2％。
结构功能：糖脂
半乳糖存在于称为脑苷的特定糖脂组中。在结构中包含半乳糖的脑苷称为半乳糖脑苷或半乳糖脂。
这些分子是脂质膜，尤其是大脑神经细胞的必不可少的成分。因此得名
脑苷脂被溶菌酶降解。当人体无法分解它们时，这些化合物就会堆积。这种情况称为克拉伯病。
哺乳动物中的乳糖合成
半乳糖在乳糖的合成中具有基本作用。在哺乳动物中，乳腺在怀孕后会产生大量乳糖以喂养幼仔。
女性的一系列荷尔蒙特征触发了这一过程。该反应涉及UDP-半乳糖和葡萄糖。这两种糖在乳糖合成酶的作用下融合在一起。
该酶复合物在某种程度上是嵌合的，因为其组成部分与其功能无关。
它的一部分是由半乳糖基转移酶组成的。在正常条件下，其功能与蛋白质的糖基化有关。
复合物的另一部分由α-乳白蛋白组成，与溶菌酶非常相似。该酶复合物是进化修饰的一个引人入胜的例子。
代谢
乳糖是牛奶中的糖。它是由单糖葡萄糖和半乳糖通过β-1,4-糖苷键连接在一起形成的二糖。
半乳糖是由乳糖水解得到的，该步骤由乳糖酶催化。在细菌中，有一种类似的酶称为β-半乳糖苷酶。
存在于糖酵解途径第一步中的己糖激酶可以识别不同的糖，例如葡萄糖，果糖和甘露糖。但是，它不能识别半乳糖。
这就是为什么称为差向异构化的转化步骤必须在糖酵解之前发生的步骤。该途径旨在将半乳糖转化为可进入糖酵解的代谢物，特别是葡萄糖6-磷酸。
半乳糖降解仅在羊膜细胞，肝细胞，红细胞和白细胞（血细胞）中才有可能。肝脏通路被称为Leloir通路，以纪念其重要的阿根廷科学家Luis Federico Leloir。
半乳糖通过SGLT1，SGC5A1（钠-葡萄糖共转运蛋白）通过主动转运被肠上皮细胞吸收，而在较小程度上被SGLT2吸收。
新陈代谢的步骤
代谢步骤总结如下：
-半乳糖在第一个碳上被磷酸化。该步骤由半乳糖激酶催化。
-通过半乳糖-1-磷酸尿嘧啶转移酶将尿嘧啶基转移至葡萄糖-1-磷酸。该反应的结果是葡萄糖-1-磷酸和UDP-半乳糖。
-UDP-半乳糖转化为UDP-葡萄糖，这是由UDP-半乳糖-4-表异构酶催化的步骤。
-最后，将1-磷酸葡萄糖转化为6-磷酸葡萄糖。该化合物可以进入糖酵解途径。
这些反应可以概括为：半乳糖+ ATP->葡萄糖-1-磷酸+ ADP + H +
半乳糖稳态的调节是复杂的，并且与其他碳水化合物的调节紧密结合。
与半乳糖代谢有关的病理
半乳糖血症
半乳糖血症是人体无法代谢半乳糖的一种病理。其病因是遗传的，其治疗方法包括无半乳糖饮食。
它包括一系列各种各样的症状，例如呕吐，腹泻，智力低下，发育问题，肝脏问题和白内障形成等。在某些情况下，该疾病可能是致命的，并且受影响的个体会死亡。
患有这种疾病的患者不具备半乳糖-1-磷酸尿嘧啶转移酶。由于其他新陈代谢反应无法继续进行，因此这种剧毒产物会在体内积聚。
乳糖不耐症
在某些成年人中，乳糖酶缺乏。这种情况不允许乳糖正常代谢，因此食用乳制品会导致胃肠道改变。
值得一提的是，由于成年人的饮食认为乳糖和乳制品在饮食中的重要性较低，因此这种酶的缺乏会随着年龄的增长而自然发生。
生活在大肠中的微生物可以使用乳糖作为碳源。该反应的最终产物是甲烷和氢气。
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