Серин

В Серин це амінокислота, яка є однією з двадцяти природних амінокислот і не є істотною. D-форма серину діє як коагоніст нейронної сигналізації та може грати роль при різних психічних захворюваннях.

Що таке серин

Серин - це амінокислота зі структурною формулою H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Він зустрічається в L-формі і є однією з несуттєвих амінокислот, оскільки організм людини може виробляти його сам. Серіна завдячує своєю назвою латинському слову "sericum", що означає "шовк".

Шовк може слугувати сировиною для серину, технічно обробляючи шовковий клей серицином. Як і всі амінокислоти, серин має характерну структуру. Карбоксильна група складається з атомної послідовності вуглець, кисень, кисень, водень (СООН); карбоксильна група реагує кислою, коли іон Н + розщеплюється. Друга група атомів - аміногрупа. Він складається з одного атома азоту та двох атомів водню (NH2).

На відміну від карбоксильної групи, аміногрупа має основну реакцію в тому, що вона приєднує протон до самотньої пари електронів на азоті. І карбоксильна група, і аміногрупа однакові для всіх амінокислот. Третя група атомів - це бічний ланцюг, якому амінокислоти завдячують своїми різними властивостями.

Функція, ефект та завдання

Серин має дві важливі функції для людського організму. Як амінокислота, серин є будівельним елементом для білків, протеїни - це макромолекули і утворюють ферменти та гормони, а також основні речовини, такі як актин та міозин, що складають м'язи.

Антитіла імунної системи та гемоглобін, червоний пігмент крові, також є білками. Крім серину, існує ще дев'ятнадцять інших амінокислот, які містяться в природних білках. Специфічне розташування амінокислот створює довгі білкові ланцюги. Завдяки своїм фізичним властивостям ці ланцюги складаються і утворюють просторову, тривимірну структуру. Генетичний код визначає порядок дії амінокислот у такому ланцюжку.

У більшості клітин людини серин знаходиться у своїй L-формі. Навпаки, D-серин виробляється в клітинах нервової системи - нейронах та гліальних клітинах. У цьому варіанті серин діє як ко-агоніст: він зв’язується з рецепторами нервових клітин і тим самим спрацьовує сигнал у нейроні, який він передає електричним імпульсом до свого аксона та направляє до наступної нервової клітини. Таким чином відбувається передача інформації всередині нервової системи.

Однак, посланник не може зв’язуватися з кожним рецептором за власним бажанням: Відповідно до принципу блокування та ключа, нейромедіатори та рецептори повинні мати властивості, які відповідають один одному. D-серин зустрічається, серед іншого, як спільний агоніст рецепторів NMDA. Хоча серин не є основною речовиною месенджера там, він має посилюючий вплив на передачу сигналу.

Освіта, виникнення, властивості та оптимальні значення

Серин необхідний для функціонування організму. Клітини людини утворюють серин шляхом окислення та амінування 3-фосфогліцерату, тобто додаванням аміногрупи. Серин є однією з нейтральних амінокислот: його аміногрупа має врівноважене значення рН і тому не є ні кислотою, ні основою. Крім того, серин є полярною амінокислотою.

Оскільки це один із складових усіх людських білків, він дуже поширений. Серія L є природним варіантом серину і виникає головним чином при нейтральному pH близько семи. Це значення pH переважає всередині клітин людського організму, в яких переробляється серин. L-серин - цвіттерйон. Звітертіон створюється, коли карбоксильна група та аміногрупа реагують одна з одною: протон карбоксильної групи мігрує до аміногрупи і там приєднується до самотньої пари електронів.

Як результат, цвіттерион має як позитивний, так і негативний заряд і незаряджений в цілому. Організм часто розщеплює серин до гліцину, який також є амінокислотою, яка, як і серин, є нейтральною, але неполярною. Серин може також виробляти піруват, який також відомий як ацетилформова кислота або піровиноградна кислота. Це кетокарбонова кислота.

Хвороби та розлади

У своїй L-формі серин зустрічається в нейронах та гліальних клітинах і, ймовірно, грає роль при різних психічних захворюваннях. L-серин зв'язується як спільний агоніст з N-метил-D-аспартатними рецепторами або з рецепторами NMDA коротко. Він підсилює дію нейромедіатора глутамату, який зв’язується з рецепторами NMDA і тим самим активує нервові клітини.

Процеси навчання та пам'яті залежать від рецепторів NMDA; це вказує на реконструкцію синаптичних зв’язків і тим самим змінює структуру нервової системи. Ця пластичність виражається як навчання на макрорівні. Наука вважає цей зв’язок важливим для психічних захворювань. Психічні захворювання призводять до численних функціональних порушень, які часто включають також проблеми з пам’яттю. Несправні процеси навчання також можуть сприяти розвитку психічних захворювань. Прикладом цього є депресія. Депресія призводить до поганої когнітивної діяльності, особливо коли вона дуже сильна. Однак навчання та працездатність знову покращуються, коли депресія стихає.

Сучасна теорія передбачає, що часта активація певних нервових шляхів збільшує ймовірність того, що ці шляхи активізуються швидше у разі майбутніх подразників: поріг стимулу падає. Цей погляд ґрунтується на розблокуванні рецепторів, що могло б пояснити процес. У разі психічних захворювань, таких як депресія чи шизофренія, в цьому процесі може бути порушення, що може пояснити хоча б частину відповідних симптомів. У цьому контексті початкові дослідження підтверджують дію D-серину як антидепресанту.