Ang mannose at glucose, bagama't may parehong molecular formula (C ? H ?? O ?), ay parehong aldoses at C-2 isomer (ibig sabihin, ang direksyon ng hydroxyl group sa pangalawang carbon atom ay magkaiba), ngunit ang kanilang metabolic pathways at physiological functions ay malaki ang pagkakaiba. Ang sumusunod ay nagbibigay ng isang detalyadong paghahambing ng kanilang mga metabolic na pagkakaiba mula sa maraming pananaw:

?

1. Pagsipsip ng bituka

Glucose:

Mahusay na pagsipsip: Ito ay pangunahing aktibong dinadala ng SGLT1 (sodium glucose cotransporter 1) sa maliliit na bituka na epithelial cells. Ang rate ng pagsipsip ay napakataas (>95%), na maaaring mabilis na makapasok sa daluyan ng dugo at magpataas ng asukal sa dugo.

Depende sa sodium ion gradient. ?

Mannose:

Inefficient absorption: higit sa lahat sa pamamagitan ng facilitated diffusion (posibleng kinasasangkutan ng GLUT family transporter gaya ng GLUT5 o mga katulad na channel). Ang rate ng pagsipsip ay napakababa (mga 10-20%), at karamihan sa hindi nasisipsip na mannose ay pumapasok sa colon at nabuburo ng bituka ng bakterya o pinalabas kasama ng mga dumi.

2. Pumasok sa daluyan ng dugo

Glucose:

Pagkatapos ng pagsipsip, ito ay direktang pumapasok sa portal na sirkulasyon ng ugat, na nagiging sanhi ng mabilis na pagtaas ng mga antas ng asukal sa dugo.

Mannose:

Ang halaga ng pagsipsip ay mababa, at ang konsentrasyon ng mannose sa dugo ay napakababa (normal na konsentrasyon ng plasma ng pag-aayuno ay humigit-kumulang 50 μ mol/L, mas mababa sa 4-6 mmol/L ng glucose). Ang oral administration ng mannose ay hindi nagiging sanhi ng makabuluhang pagbabagu-bago sa mga antas ng asukal sa dugo.

3. Mga paunang hakbang ng pagkuha ng tissue at metabolismo

Glucose:

Nakasalalay sa insulin: Ang pag-uptake ng glucose ng kalamnan at adipose tissue ay lubos na nakadepende sa pagsenyas ng insulin (sa pamamagitan ng GLUT4 transporter).

Hexokinase/Glucokinase: Pagkatapos makapasok sa mga cell, ito ay phosphorylated ng hexokinase (HK) (systemic tissue) o glucokinase (GK) (liver) sa glucose-6-phosphate (G6P). Ito ang core hub molecule ng metabolismo ng asukal.

Mannose:

Hindi nakadepende sa insulin: Hindi nakadepende ang tissue uptake sa insulin.

Mannokinase (MK): Pangunahing ito ay phosphorylated ng mannokinase sa atay (na may maliit na halaga sa iba pang mga tisyu tulad ng mga bato) sa mannose-6-phosphate (Man-6-P). Ito ay isang pangunahing hakbang sa paglilimita ng rate sa metabolismo ng mannose.

Phosphomannose isomerase (PMI): Ang Man-6-P ay na-convert sa fructose-6-phosphate (F6P) ng phosphomannose isomerase. Ang F6P ay isang intermediate na produkto ng glycolysis pathway.

4. Pangunahing metabolic pathway

Glucose:

Glycolysis energy supply: Maaaring pumasok ang G6P sa glycolysis pathway upang makagawa ng enerhiya (ATP).

Glycogen synthesis: Ang synthesis at imbakan ng glycogen sa atay at kalamnan.

Ang pentose phosphate pathway: bumubuo ng NADPH at ribose-5-phosphate (ginagamit para sa pagbabawas ng biosynthesis at nucleotide synthesis).

Fat synthesis: Kapag ang labis ay naroroon, ito ay na-convert sa taba.

Mannose:

Conversion sa glycolytic intermediates: Pagkatapos ng PMI conversion sa F6P, maaari itong pumasok sa glycolytic pathway (ang huling bahagi ay maaaring ma-convert sa glucose o ganap na ma-oxidize para sa supply ng enerhiya).

Glycosylation precursor: Ang pangunahing function nito ay ang magsilbi bilang panimulang sugar group para sa pag-synthesize ng N-linked sugar chain! Ang Man-6-P ay maaaring higit pang ma-convert sa GDP mannose sa vivo, na nagsisilbing isang direktang donor ng mannose residues sa glycoproteins at glycolipids.

Glycosylation: Ang Mannose ay isang mahalagang bahagi ng core oligosaccharide chain sa protein N-linked glycosylation modification (gaya ng Man ? GlcNAc ?). Ang prosesong ito ay nangyayari sa endoplasmic reticulum at Golgi apparatus, at mahalaga para sa pagtitiklop ng protina, katatagan, lokalisasyon, at paggana (tulad ng mga antibodies, mga receptor ng hormone, at mga molekula ng pagdikit ng cell).

Conversion sa glucose/glycogen: Ang kahusayan ay mababa, at ang ilang F6P reversible glycolysis pathways ay bumubuo ng G6P, na pagkatapos ay na-convert sa glucose o glycogen, ngunit ang kontribusyon ay maliit.

5. Mga epekto sa glucose sa dugo at insulin

Glucose:

Makabuluhang mataas na asukal sa dugo: ay ang pangunahing pinagmumulan ng asukal sa dugo.

Matinding pagpapasigla ng pagtatago ng insulin: Direktang nararamdaman ng mga pancreatic beta cell ang pagtaas ng asukal sa dugo at naglalabas ng insulin.

Mannose:

Halos hindi nakakaapekto sa asukal sa dugo: mas kaunti ang sumisipsip, nag-metabolize nang hindi gumagawa ng glucose, at hindi umaasa sa insulin.

Hindi nagpapasigla sa pagtatago ng insulin: kulang sa epektibong mga signal ng pagpapasigla ng glucose sa dugo.

6. Mga pangunahing pagkakaiba sa physiological function

Glucose:

Core function: Ang pangunahing pinagmumulan ng mabilis na enerhiya (lalo na ang utak, kalamnan, at pulang selula ng dugo), na nagpapanatili ng homeostasis ng asukal sa dugo.

Mannose:

Core function: Isang pangunahing precursor substance para sa glycosylation biosynthesis, na sumusuporta sa istruktura at function ng glycoproteins at glycolipids (cell recognition, signal transduction, immunity, protein folding, atbp.).

Pangalawang function: Pigilan ang impeksyon sa ihi (sa pamamagitan ng pagharang sa bacterial adhesion).

7. Mga pagkakaiba sa klinikal na aplikasyon

Glucose:

Pagdaragdag ng enerhiya (pagbubuhos), paggamot sa hypoglycemic, pagsubok sa glucose tolerance.

Mannose:

Pag-iwas sa mga paulit-ulit na impeksyon sa ihi (pangunahing tinatarget ang Escherichia coli) at paggamot ng mga partikular na bihirang genetic glycosylation disorder (tulad ng kakulangan sa CDG Ib MPI).