Serine

Tại Serine nó là một axit amin là một trong hai mươi axit amin tự nhiên và không thiết yếu. Dạng serine D hoạt động như một chất đồng chủ vận trong việc truyền tín hiệu thần kinh và có thể đóng một vai trò nào đó trong các bệnh tâm thần khác nhau.

Serine là gì?

Serine là một axit amin có công thức cấu tạo H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Nó xuất hiện ở dạng L và là một trong những axit amin không thiết yếu, vì cơ thể con người có thể tự sản xuất ra nó. Serine bắt nguồn từ từ tiếng Latinh "sericum", có nghĩa là "lụa".

Tơ có thể dùng làm nguyên liệu cho serine bằng cách xử lý kỹ thuật keo tơ sericine. Giống như tất cả các axit amin, serine có cấu trúc đặc trưng. Nhóm cacboxyl bao gồm dãy nguyên tử cacbon, oxi, oxi, hydro (COOH); nhóm cacboxyl phản ứng có tính axit khi ion H + bị tách ra. Nhóm nguyên tử thứ hai là nhóm amin. Nó bao gồm một nguyên tử nitơ và hai nguyên tử hydro (NH2).

Ngược lại với nhóm cacboxyl, nhóm amin có phản ứng cơ bản trong đó nó gắn một proton vào một cặp electron duy nhất nitơ. Cả nhóm cacboxyl và nhóm amin đều giống nhau đối với tất cả các axit amin. Nhóm nguyên tử thứ ba là chuỗi bên, mà các axit amin có các đặc tính khác nhau của chúng.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Serine có hai chức năng quan trọng đối với cơ thể con người. Là một axit amin, serine là thành phần xây dựng nên protein. Protein là đại phân tử và hình thành nên các enzym và hormone cũng như các chất cơ bản như actin và myosin tạo nên cơ bắp.

Các kháng thể của hệ thống miễn dịch và hemoglobin, sắc tố hồng cầu, cũng là protein. Ngoài serine, có mười chín axit amin khác có trong protein tự nhiên. Sự sắp xếp cụ thể của các axit amin tạo ra chuỗi protein dài. Do đặc tính vật lý của chúng, những chuỗi này gấp lại và tạo thành một cấu trúc không gian, ba chiều. Mã di truyền xác định thứ tự của các axit amin trong một chuỗi như vậy.

Hầu hết các tế bào của con người đều chứa serine ở dạng L của nó. Ngược lại, D-serine được tạo ra trong các tế bào của hệ thần kinh - tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm. Trong biến thể này, serine hoạt động như một chất đồng vận: nó liên kết với các thụ thể của tế bào thần kinh và do đó kích hoạt tín hiệu trong tế bào thần kinh mà nó truyền dưới dạng xung điện tới sợi trục của nó và chuyển tiếp đến tế bào thần kinh tiếp theo. Bằng cách này, việc truyền thông tin diễn ra trong hệ thần kinh.

Tuy nhiên, một chất truyền tin không thể liên kết với mọi thụ thể theo ý muốn: Theo nguyên tắc khóa và then chốt, chất dẫn truyền thần kinh và chất dẫn truyền phải có đặc tính phù hợp với nhau. D-serine xuất hiện, trong số những thứ khác, như một chất đồng chủ vận tại các thụ thể NMDA. Mặc dù serine không phải là chất truyền tin chính ở đó, nhưng nó có tác dụng củng cố quá trình truyền tín hiệu.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Serine cần thiết cho cơ thể hoạt động. Tế bào người sản xuất serine bằng cách oxy hóa và tạo ra 3-phosphoglycerate, tức là bằng cách thêm vào một nhóm amin. Serine là một trong những axit amin trung tính: nhóm amin của nó có giá trị pH cân bằng và do đó không phải axit cũng không phải bazơ. Ngoài ra, serine là một axit amin phân cực.

Vì nó là một trong những khối xây dựng của tất cả các protein của con người, nên nó rất phổ biến. Dòng L tạo thành biến thể tự nhiên của serine và chủ yếu xuất hiện ở giá trị pH trung tính khoảng 7. Giá trị pH này chiếm ưu thế bên trong các tế bào cơ thể con người, trong đó serine được xử lý. L-serine là một zwitterion. Một zwitterion được tạo ra khi nhóm cacboxyl và nhóm amin phản ứng với nhau: proton của nhóm cacboxyl di chuyển đến nhóm amin và ở đó liên kết với cặp điện tử tự do.

Do đó, zwitterion có cả điện tích dương và điện tích âm và không được tích điện nói chung. Cơ thể thường phân hủy serine thành glycine, đây cũng là một axit amin, giống như serine, trung tính nhưng không phân cực. Serine cũng có thể tạo ra pyruvate, còn được gọi là axit axetylformic hoặc axit pyruvic. Nó là một axit xeto cacboxylic.

Bệnh & Rối loạn

Ở dạng L, serine xuất hiện trong tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm và có thể đóng một vai trò nào đó trong các bệnh tâm thần khác nhau. L-serine liên kết như một chất đồng chủ vận với các thụ thể N-methyl-D-aspartate, gọi tắt là thụ thể NMDA. Nó tăng cường tác dụng của chất dẫn truyền thần kinh glutamate, chất này liên kết với các thụ thể NMDA và do đó kích hoạt các tế bào thần kinh.

Quá trình học tập và ghi nhớ phụ thuộc vào các thụ thể NMDA; nó chỉ ra sự tu sửa của các kết nối synap và do đó thay đổi cấu trúc của hệ thần kinh. Tính dẻo này được thể hiện như sự học hỏi ở cấp độ vĩ mô. Khoa học coi mối liên hệ này có liên quan đến bệnh tâm thần. Các bệnh tâm thần dẫn đến nhiều suy giảm chức năng, thường cũng bao gồm các vấn đề về trí nhớ. Quá trình học tập bị lỗi cũng có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh tâm thần. Một ví dụ của điều này là trầm cảm. Trầm cảm dẫn đến hoạt động nhận thức kém, đặc biệt là khi nó rất nặng. Tuy nhiên, khả năng học hỏi và trí nhớ được cải thiện trở lại khi chứng trầm cảm thuyên giảm.

Một lý thuyết hiện tại giả định rằng việc kích hoạt thường xuyên các con đường thần kinh nhất định làm tăng khả năng các con đường này sẽ được kích hoạt nhanh hơn trong trường hợp có kích thích trong tương lai: ngưỡng kích thích giảm xuống. Việc xem xét này dựa trên sự phá vỡ các thụ thể, điều này có thể giải thích quá trình này. Trong trường hợp mắc các bệnh tâm thần như trầm cảm hoặc tâm thần phân liệt, có thể có sự gián đoạn trong quá trình này, điều này có thể giải thích ít nhất một phần của các triệu chứng tương ứng. Trong bối cảnh này, các nghiên cứu ban đầu xác nhận tác dụng của D-serine như một loại thuốc chống trầm cảm.