Serin je aminokiselina koja je jedna od dvadeset prirodnih aminokiseline i nije bitno. D oblik serina djeluje kao ko-agonist u transdukciji neuronskog signala i može igrati ulogu u različitim mentalnim poremećajima.
Što je serin?
Serin je aminokiselina strukturne formule H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Javlja se u L-obliku i jedan je od nebitnih aminokiseline, jer ga ljudsko tijelo može samo proizvesti. Serine svoje ime duguje latinskoj riječi "sericum", što znači "svila". Svila može poslužiti kao sirovina za serin tehničkom obradom svilenog ljepila sericin. Kao svi aminokiseline, serin ima karakterističnu strukturu. Karboksilna skupina sastoji se od atomske sekvence ugljen, kisikkisik, vodik (COOH); karboksilna skupina reagira kiselo kad se odvoji H + ion. Druga atomska skupina je amino skupina. Sastavljen je od jednog dušik atom i dva vodik atoma (NH2). Za razliku od karboksilne skupine, amino skupina alkalno reagira dodavanjem protona slobodnom elektronskom paru dušik. I karboksilna skupina i amino skupina su iste u svim amino skupinama kiseline. Treća atomska skupina je bočni lanac, na koji amino kiseline duguju svoja razna svojstva.
Funkcija, učinak i zadaci
Serin ima dvije važne funkcije za ljudsko tijelo. Kao aminokiselina, serin je gradivni blok za proteini. Proteini su makromolekule i oblik enzimi i hormoni kao i osnovni materijali poput aktina i miozina, koji nadoknaditi mišići. The antitijela od imunološki sustav i hemoglobin, crveno krv pigmenta, također su proteini. Uz serin, još devetnaest amino kiseline postoje u prirodnim proteinima. Specifičan raspored aminokiselina rezultira dugim lancima proteina. Zbog svojih fizičkih svojstava, ovi se lanci presavijaju i tvore prostornu, trodimenzionalnu strukturu. Genetski kod određuje redoslijed aminokiselina unutar takvog lanca. U većini ljudskih stanica, serin je prisutan u svom L-obliku. U stanicama živčani sustav - neuroni i glija stanice - međutim, nastaje D-serin. U ovoj varijanti, serin djeluje kao ko-agonist: veže se na receptore živčanih stanica i na taj način pokreće signal u neuronu, koji prenosi kao električni impuls na svoj aksona i prelazi na sljedeću živčana stanica. Na taj se način prijenos informacija odvija unutar živčani sustav. Međutim, glasnička tvar ne može se vezati za bilo koji receptor po svojoj volji: Prema principu zaključavanja i ključa, neurotransmiter a receptor mora imati odgovarajuća svojstva. D-serin se, između ostalog, javlja kao ko-agonist na NMDA receptorima. Iako serin tamo nije glavni glasnik, on pojačava učinak na prijenos signala.
Formiranje, pojava, svojstva i optimalne razine
Serin je neophodan za rad tijela. Ljudske stanice stvaraju serin oksidacijom i aminiranjem 3-fosfoglicerata, odnosno dodavanjem amino skupine. Serin spada u neutralne aminokiseline: njegova amino skupina ima uravnoteženu pH vrijednost i stoga nije ni kisela ni bazična. Uz to, serin je polarna aminokiselina. Budući da je jedan od gradivnih blokova svih ljudskih bjelančevina, vrlo je bogat. L-serija tvori prirodnu varijantu serina i javlja se prvenstveno pri neutralnom pH od oko sedam. Ova pH vrijednost prevladava u stanicama ljudskog tijela gdje se serin prerađuje. L-serin je cviterion. Zwitterion nastaje kad karboksilna skupina i amino skupina međusobno reagiraju: proton karboksilne skupine migrira na amino skupinu i tamo se veže za slobodni elektronski par. Kao rezultat toga, zwitterion ima i pozitivan i negativan naboj i u potpunosti je nenapunjen. Tijelo često razgrađuje serin u glicin, koji je također aminokiselina koja je, poput serina, neutralna, ali nepolarna. U Dodatku, piruvat može nastati iz serina, koji se naziva i acetil mravlja kiselina ili piruvična kiselina. Ovo je ketokarboksilna kiselina.
Bolesti i poremećaji
U svom L obliku, serin se nalazi u neuronima i glijalnim stanicama, gdje se smatra da igra ulogu u raznim mentalnim poremećajima. L-serin se veže kao ko-agonist za N-metil-D-aspartatne receptore ili NMDA receptore. Pojačava djelovanje neurotransmiter glutamat, koji se veže za NMDA receptore, uzrokujući aktivaciju živčana stanica. Učenje i memorija procesi ovise o NMDA receptorima; indeksira preoblikovanje sinaptičkih veza, mijenjajući time strukturu živčani sustav. Ta se plastičnost izražava na makrorazini kao učenje. Znanost ovu vezu smatra važnom za mentalna bolest. Mentalne bolesti dovesti brojnim funkcionalnim oštećenjima, koja često uključuju memorija problema. Neispravan učenje procesi također mogu pridonijeti razvoju mentalna bolest. Jedan od primjera za to je depresija. Osobito kada je ozbiljna, depresija dovodi do slabijeg kognitivnog učinka. Međutim, sposobnost učenja i memorija izvedba se opet poboljšava kada depresija povlači se. Trenutna teorija je da česta aktivacija određenih živčanih putova povećava vjerojatnost da će se ti putovi brže aktivirati kao odgovor na buduće podražaje: Prag podražaja se smanjuje. Ovo obrazloženje pretpostavlja deblokadu receptora što bi moglo objasniti postupak. Kod mentalnih bolesti poput depresije ili shizofrenija, može doći do poremećaja u ovom procesu, koji bi mogli objasniti barem dio pojedinih simptoma. U tom kontekstu, početne studije podupiru učinak D-serina kao antidepresiv.
