Serīna funkcijas. Serīns: īpašības un pielietojums. Serīns cilvēka organismā: funkcijas un nozīme

Serīns ir neaizstājama aminoskābe, ko cilvēka ķermenis ražo no divām citām – glicīna un treonīna.

Augsta šīs aminoskābes koncentrācija ir atrodama visās šūnu membrānās. Serīns ir svarīga proteīnu sastāvdaļa smadzenēs un mielīna apvalkos, kas aizsargā nervu šūnas no bioķīmiskiem un mehāniskiem bojājumiem. Tikmēr aminoskābju pārdozēšana ir toksiska nervu šūnas. Šīs īpašības dēļ daži pētnieki serīnu sauc par “neprātu izraisošu” vielu. Pieejams kā balts pulveris, to plaši izmanto kā uztura bagātinātāju.

Kas ir serīns

Nosaukums “serīns” no latīņu valodas ir tulkots kā “zīds”, un tas viss tāpēc, ka šo aminoskābi pirmo reizi atvasināja E. Kremers 1865. gadā no olbaltumvielām, kas atrodas dabīgā zīda sastāvā. Serīna ķīmiskās struktūras izpēte sākās 1902. gadā. Kopš tā laika ir zināmas šīs vielas unikālās īpašības, kas apvieno aminoskābes un spirta īpašības.

Serene nav iekļauta neaizstājamās aminoskābes, bet tas ir ārkārtīgi svarīgi pareizai vielmaiņai un pirimidīnu un purīnu - vielu, no kurām atkarīga ģenētiskā koda veidošanās, veidošanās. Serīns arī sniedz nopietnu atbalstu imūnsistēmai un veicina tās normālu darbību.

Cilvēka organismā šī aminoskābe atrodas L-izomēra formā un atdarina dabiska antipsihotiskā savienojuma iedarbību, padarot to noderīgu ārstēšanā. garīgi traucējumi. Lai gan serīnam ir virkne priekšrocību, tā galvenais “uzdevums” ir veicināt centra darbu nervu sistēma un smadzenes. Aminoskābju trūkums var izraisīt mielīna apvalku, kas aizsargā smadzeņu nervu galus, izsīkšanu (pat pilnīgu izzušanu). Ja tas notiek, ķermenis pārtrauks pārraidīt signālus uz dažādām ķermeņa daļām.

Šī aminoskābe ir nepieciešama arī triptofāna ražošanai, kas, savukārt, ir svarīga serotonīna, laimes hormona, ražošanai. Serotonīnu smadzenes izmanto, lai regulētu garastāvokli, mazinātu nervozitāti un apkarotu depresiju. Jebkuras no šīm vielām atbilstošu proporciju trūkums izraisa nopietnus psihoemocionālus traucējumus.

Šī ārkārtīgi reaktīvā aminoskābe ir atrodama visās šūnu membrānās. Tas ir svarīgi lipīdu metabolismam un taukskābes, muskuļu augšana. Spēlē būtisku lomu imūnglobulīnu un antivielu ražošanā, un tas ir smadzeņu proteīnu un nervu apvalku neatņemama sastāvdaļa. Svarīgs muskuļu audu sintēzei, piedalās visu četru DNS bāzu veidošanā, ir metilgrupu donors.

Ķermenis izmanto serīnu kā materiālu, lai radītu kreatīnu, kas, apvienojot ar to, piešķir muskuļiem apjomu. Šī aminoskābe ir daļa no holīna, etanolamīna, sarkozīna un fosfolipīdiem. Var pārvērst par piruvātu (un otrādi), kas ļauj aknām un muskuļiem pārveidot glikogēnu glikozē. Tas ir arī skābekļa transportēšanas molekulas hemoglobīna "cilmes cilts", kas piešķir asinīm sarkano krāsu un transportē skābekli visā ķermenī. Turklāt tam ir izšķiroša nozīme vielmaiņā, piedalās cisteīna biosintēzē un ir nepieciešams kreatīna fosfāta sintēzei.

Cilvēka organismā serīns ir cieši saistīts ar citām aminoskābēm: tas palīdz veidot cisteīnu no homocisteīna un kalpo kā glicīna sākuma molekula. Tikmēr pati serīna ražošana ir tieši atkarīga no klātbūtnes organismā un folijskābe.

- maināmas aminoskābes. Kad organisms nesaņem pietiekami daudz pirmās vielas, tas sāk lietot glicīnu un treonīnu. Tomēr šis process prasa arī .

Tāpat kā cita nebāziska aminoskābe, cisteīns, serīns ir fermentatīvo procesu katalizators. Turklāt tas palīdz absorbēt kreatīnu (svarīgi muskuļu formas veidošanai un uzturēšanai).

Glikozes sintēze ir atkarīga arī no šīs aminoskābes klātbūtnes. Un ar šīm vielām bagātu olbaltumvielu pārtikas patēriņš palīdz stabilizēt cukura līmeni asinīs un novērš glikozes līmeņa svārstības plazmā. Serīna un glicīna kombinētā iedarbība palīdz stabilizēt cukura līmeni diabēta slimniekiem.

Šī attiecību ķēde parāda, cik svarīgs ir visu aminoskābju un citu elementu līdzsvars organismā.

Ikdienas prasība

Tā kā serīns ir neaizstājama aminoskābe un organisms to ražo pietiekamā daudzumā, precīzas dienas devas nav noteiktas. Taču ir pierādīts, ka 500 mg vielas, ko saņem dienā, labvēlīgi ietekmē organismu.

Tiek uzskatīts, ka visefektīvākais serīna terapeitiskais līmenis ir devas no 300 līdz 3000 mg aminoskābes dienā.

Uztura speciālisti iesaka lietot šo uztura bagātinātāju starp ēdienreizēm, jo ​​serīns var izraisīt glikozes līmeņa paaugstināšanos asinīs.

Aminoskābju devu neskaidrības ir saistītas ar to, ka cilvēki dažāda vecuma, dzimuma un veselības stāvokļa dēļ ir nepieciešamas dažādas serīna daļas. Piemēram, visvairāk vielu nepieciešams cilvēkiem ar pazeminātu imunitāti, pēc smagām slimībām un ar anēmiju (ko izraisa dzelzs deficīts). Cilvēkiem ar sliktu atmiņu ieteicams palielināt dienas devu. Pirmkārt, tas attiecas uz gados vecākiem cilvēkiem ar novājinātu garīgo darbību.

Bet kam nevajadzētu aizrauties ar zālēm, ir cilvēki ar epilepsiju, hroniskām sirds slimībām vai nieru mazspēja, centrālās nervu sistēmas slimības. Arī cilvēkiem ar garīga rakstura traucējumiem vai alkoholismu serīns jāizturas piesardzīgi.

Trūkums un pārdozēšana

Pēc pētnieku domām, serīns, kas iegūts no pārtikas, organismā netiek absorbēts serīna veidā. Ar pietiekamu B6 vitamīna daudzumu un veselīgu zarnu mikrofloru šī aminoskābe tiek pārvērsta par glicīnu. Bet, patērējot lielu daudzumu serīna, var rasties nepatīkami simptomi. blakus efekti: sākot no alerģijām un adrenalīna rezervju izsīkšanas un beidzot ar audzēju veidošanos.

Farmācijas rūpniecība piedāvā serīnu uztura bagātinātāju veidā. Bet šo zāļu ļaunprātīga izmantošana var izraisīt blakus efekti: kuņģa darbības traucējumi, slikta dūša, bezmiegs. Ārkārtīgi palielināta ieteicamā dienas deva var izraisīt imūnsistēmas nomākšanu, alerģiju un katalepsiju (ķermeņa sasalšanu noteiktā stāvoklī). Dažos gadījumos lielas vielas devas var traucēt asins recēšanu cilvēkiem ar sirds slimībām un augsts holesterīna līmenis, izraisīt hiperaktivitāti, nenormāli augstu hemoglobīna un paaugstināts līmenis glikoze. Bet, pēc lielākās daļas ārstu domām, nav daudz cilvēku, kuriem faktiski ir nepieciešams papildu serīns uztura bagātinātāju veidā.

Tajā pašā laikā serīna deficīts var izraisīt sindromu hronisks nogurums vai fibromialģija. Bet, kā pārliecina uztura speciālisti, dabīgā serīna deficīts ir iespējams tikai izņēmuma gadījumos. Iemesls tam ir iedzimta slimība, kas padara L-sirīna biosintēzi neiespējamu. Arī bērniem var attīstīties aminoskābju deficīts. Trūkuma simptomi var būt krampji un psihomotorā atpalicība. Triptofāna un serotonīna trūkums pieaugušajiem parasti izpaužas kā bezmiegs, depresija, hroniska noguruma sindroms, sāpes audos, kas atrodas blakus locītavām, samazināta veiktspēja un Alcheimera slimības attīstība.

Serīns pārtikā

Serīns ir viena no aminoskābēm, ko vesels organisms var ražot pats.

Tikmēr sabalansēta uztura ievērošana ir galvenais, lai cilvēks nesaskartos ar aminoskābju deficīta problēmu. Ikdienas patēriņš pareizos produktusļauj organismam sintezēt nepieciešamo daudzumu un uzturēt tos optimālā līmenī, kas nepieciešams visu organisma dzīvībai svarīgo funkciju veikšanai.

Serīna ražošanas procesā svarīga ir folijskābes un vitamīnu B3 un B6 klātbūtne. Šo elementu kombinācija ir atrodama zemesriekstos, sojas produktos, pienā, gaļā un kviešu lipeklī. No otras puses, ēdot diētu, kas sastāv no daudziem pārstrādātiem pārtikas produktiem, tieši otrādi var izraisīt aminoskābju deficītu. Augsta serīna koncentrācija ir kausētā sierā, gaļā, zivīs, olās, pienā, kumisā, cietajos sieros un biezpienā, kā arī sojas pupās, kastaņos, riekstos, ziedkāpostos, kukurūzā un kviešos.

Serīna satura tabula pārtikā
Produkta nosaukums (100 g) Serīna saturs (mg)
Olas baltums 6079
Veselas olas 3523
Sojas pupiņas 2120
Šveices siers 1640
Pupiņas 1428
Bekons 1408
Lēcas 1290
Zemesrieksts 1270
Turcija 1198
Kviešu dīgļi 1102
Mandele 1010
Sezama sēklas, lini 970
Valrieksti 930
Brieža gaļa, cūkgaļa 900
Liellopu gaļa 870
Zivis (lasis) 810
Jūras veltes 800
Cālis 680

Serīns ir svarīgs vispārējai fiziskajai un Garīgā veselība. Šī aminoskābe ir nepieciešama pareizai smadzeņu un centrālās nervu sistēmas darbībai. Serīns veicina RNS un DNS darbību, tauku un taukskābju vielmaiņu un kreatīna uzsūkšanos, kas ietekmē muskuļu (arī sirds) veselību un spēku. Papildus visam iepriekšminētajam tas palīdz saglabāt mitrumu organismā. Šo spēju nevarēja nepamanīt kosmetoloģijas nozare. Tāpēc daudzi ādas kopšanas līdzekļi satur šo aminoskābi kā mitrinošu līdzekli.

α-amino-β-hidroksipropionskābe;2-amino-3-hidroksipropānskābe

Ķīmiskās īpašības

Serīns ir polārs hidroksiaminoskābe . Vielai ir divi optiskie izomēri, L Un D . D-izomērs veidojas no L-izomērs noteikta fermenta ietekmē serīna racemāzes . Serīna racēmiskā formula: C3H7N1O3 vai HO2C-CH(NH2)CH2OH . Serine strukturālā formula ir sīkāk aplūkota Vikipēdijas rakstā. Savienojuma molekulmasa = 105,1 grami uz molu, viela kūst pie 228 grādiem pēc Celsija. Bioķīmijā šīs aminoskābes apzīmēšanai izmanto šādus saīsinājumus: Ser, Ser, S.

Pirmo reizi produkts tika izolēts no zīda, jo šī materiāla olbaltumvielās viela ir vislielākā daudzumā. Šis ķīmiskais savienojums pieder neaizvietojamo aminoskābju klasei, jo to var sintezēt cilvēka organismā, piemēram, no glikozīns 3-fosfoglicerāts . Pēc fizikālajām īpašībām produkts ir balts kristālisks pulveris ar vāji skābu garšu.

Viela aktīvi piedalās vielmaiņas procesos, kas notiek organismā, dabisko olbaltumvielu veidošanā un citu aminoskābju sintēzē (serīna dekarboksilēšanas reakcija). Rūpnieciskā mērogā to ražo, izmantojot fermentācijas reakciju. Gadā tiek saražotas aptuveni 100-1000 tonnas vielas. Laboratorijas apstākļos ķīm. savienojumu var iegūt no metilakrilāts .

farmakoloģiskā iedarbība

Vielmaiņas .

Farmakodinamika un farmakokinētika

Serīns ir ļoti svarīgs aminoskābe , piedalās daudzos bioloģiskos procesos, kas notiek cilvēka organismā. Viela aktīvi piedalās sintēzes reakcijās purīni Un pirimidīni , ir citu aminoskābju priekštecis - cisteīns , (baktērijas) un ; , sfingolipīdi , biomolekulu monatomiskie oglekļa fragmenti.

Šī aminoskābe ir svarīgs katalizators dažādu enzīmu darbībai - utt. Pēc tam, kad zāles šķērso hematoencefālisko barjeru, tās tiek pakļautas vielmaiņai un pārvēršas par D-serīns. Šis optiskais izomērs savukārt kalpo kā gliotransmiters Un neirotransmiters , koaktivē NMDA receptori . Turklāt D-izomērs ir spēcīgs agonists glutamāta receptori (stiprāks par sevi) glicīns ).

Iekļūstot organismā, viela aktīvi uzsūcas kuņģa-zarnu traktā un iekļūst sistēmiskajā asinsritē, izplatoties audos un orgānos. Lek. zāles tiek metabolizētas deaminācijas ceļā, veidojoties pirovīnskābe un fermenta ietekmē tiek pārveidots par D-izomēru serīna racemāzes . Viela neuzkrājas organismā.

Lietošanas indikācijas

Serīns ir parakstīts:

  • ietvaros kompleksā terapija ar olbaltumvielu un enerģijas deficītu un nepietiekamu uzturu;
  • kombinācijā ar citām ārstēšanas metodēm dzelzs deficīta anēmija.

Kontrindikācijas

Serīns ir kontrindicēts lek sastāvdaļu klātbūtnē. līdzekļi pret aminoskābju metabolisma traucējumiem organismā.

Blakus efekti

Vielu pacienti labi panes; alerģiskas reakcijas un (lietojot tabletes) nepatīkamus simptomus no kuņģa-zarnu trakta.

Lietošanas instrukcija (metode un devas)

Atkarībā no zāļu forma un zāles, kas satur šo vielu, to ordinē iekšķīgi tablešu un kapsulu veidā vai intravenozi. Ārstēšanas shēmu un ilgumu nosaka ārstējošais ārsts.

Pārdozēšana

Šīs aminoskābes pārdozēšana ir praktiski neiespējama. Nav datu par Serine pārdozēšanas gadījumu.

Mijiedarbība

Viela labi sader ar citām zālēm. nozīmē, to bieži pievieno dzelzs piedevām vai lieto kopā ar citām aminoskābēm.

Pārdošanas noteikumi

Lai iegādātos šo aminoskābi, recepte nav nepieciešama.

Uzglabāšanas apstākļi

Uzglabājiet zāles vēsā vietā, oriģinālajā iepakojumā. Ja produkts ir daļa no citām zālēm, uzglabāšanas apstākļi var nedaudz atšķirties.

Bērniem

Šo vielu aktīvi izmanto pediatrijas praksē.

Grūtniecības un laktācijas laikā

Produkts ir apstiprināts lietošanai zīdīšanas un grūtniecības laikā.

Zāles, kas satur (analogus)

4. līmeņa ATX kods atbilst:

Viela ir iekļauta: , Aminoven , Actiferrin Compositum , Aminoplazmas B. Brown E 10 , Aminoven zīdainis , Aminosols Neo , Aminosteril N-Hepa , , Gepasol-Neo , Kabivens , utt.

Serīns(α-amino-β-hidroksipropionskābe; 2-amino-3-hidroksipropānskābe)- neaizvietojama proteinogēna aminoskābe, kas pastāv 2 optiskajos izomēros: L un D.

L-serīns- proteīnogēna aminoskābe, kas ir daļa no vairuma olbaltumvielu. Bezkrāsaini, ūdenī šķīstoši kristāli ar saldenu garšu (paaugstina glikozes līmeni asinīs). Šī ir viena no svarīgākajām aminoskābēm enerģijas ražošanā ķermeņa šūnu funkcionēšanai, tāpēc sportistiem ļoti patīk preparāti ar L-serīnu.

D-serīns- neaizvietojama aminoskābe, atvasinājums. IN lielos daudzumos atrodams neironos (smadzeņu šūnās), ir neiromodulators () un.

L-serīna priekšrocības

L-serīns ir iesaistīts daudzās ķermeņa reakcijās, tāpēc bez tā nevar iztikt:

  • piedalās citu aminoskābju (jo īpaši cisteīna), kā arī vairāku enzīmu (esterāzes uc) un savienojumu (pirimidīna, purīna, porfirīna uc) sintēzē;
  • svarīga šūnu enerģijas ražošanas sastāvdaļa, jo piedalās glikogēna rezervju veidošanā aknās un muskuļos;
  • piedalās tauku un taukskābju metabolismā;
  • veido izaugsmi muskuļu masa;
  • novērš Escherichia coli patogēno celmu vairošanos;
  • atbalsta organisma imūnsistēmu (piedalās imūnglobulīna antivielu ražošanā);
  • nodrošina nervu šķiedrām tauku apvalku, padarot tās elastīgākas.

L-serīns tiek plaši izmantots dažādās kompozīcijās, jo īpaši tas ir daļa no:

  • dažas antibiotikas plaša spektra darbojas tāpēc, ka darbojas kā D- antagonists (kas ir daļa no visām baktērijām), kas ļauj tai darboties kā baktericīdam līdzeklim urīnceļu sistēmas iekaisuma, tuberkulozes uc ārstēšanā;
  • dzelzi saturošas zāles anēmijas ārstēšanai.

D-serīna priekšrocības

D-serīns ir neiropeptīds, kas regulē smadzeņu darbību. Viņa darbs ir ļoti svarīgs, jo viņš:

  • regulē kognitīvās funkcijas;
  • izmanto mācīšanās un atmiņas procesos;
  • ir dabisks pretsāpju līdzeklis.

D-serīnu plaši izmanto kā daļu no dažādām zālēm, jo ​​īpaši to lieto šizofrēnijas ārstēšanā.

Organisma ikdienas nepieciešamība pēc serīna

Pieauguša cilvēka ķermeņa ikdienas nepieciešamība pēc serīna ir aptuveni 3 grami.

Jāsaprot, ka serīns ir neaizstājama aminoskābe, tāpēc nav nepieciešams to lietot tieši no pārtikas produktiem. Taču, ja uzturā trūkst olbaltumvielu, serīnam nebūs no kā veidoties – ar visām no tā izrietošajām sekām. Tāpēc ir tik svarīgi to ievērot.

Īpaši svarīgi ir nodrošināt normālu serīna daudzumu tiem, kas nodarbojas ar garīgo darbu, mācībām, jaunu lietu apgūšanu un radošumu.

Un tālāk. Serīns ir ārkārtīgi svarīgs normālai darbībai. B12 vitamīns— mūsu organismā tas nonāk tikai ar pārtiku (vai aptieku vitamīnu kompleksu sastāvā) un galvenokārt atrodams dzīvnieku izcelsmes pārtikā (aknās, gaļā, subproduktos, sieros). Piena produktos tā ir maz, un augu produktos tas ir minimālā daudzumā, un arī tad tikai tajos, kas audzēti tālu no civilizācijas ar tā mēslojumu un pesticīdiem, tāpēc tas ir ieteicams veģetāriešiem, kuri nedzīvo taiga lietot vitamīnu kompleksus, kuros ir B 12 vitamīns.

Serīnu saturoši produkti

Tālāk ir norādīti galvenie pārtikas produkti, kas satur serīnu. Lai būtu vieglāk salīdzināt, sniedzu datus par to, cik daudz jāapēd šis produkts, lai to iegūtu dienas norma serīns. Protams, tie ir patvaļīgi skaitļi - neviens neēdīs 2 kg pētersīļu katru dienu, jums tikai racionāli jāstrukturē diēta, lai kopumā jūs varētu iegūt nepieciešamo šīs aminoskābes daļu (un arī visi!)

Mūsu pārtikā serīns ir atrodams gan dzīvnieku, gan augu izcelsmes produktos. Bet neaizmirstiet, ka tam nav jāiekļūst organismā ar pārtiku (mūsu organisms to var ražot pats), bet tas uzsūcas un normāli darbojas tikai B 12 vitamīna klātbūtnē, kas atrodams galvenokārt gaļas produktos.

1. tabula.

30 populārākie dzīvnieku izcelsmes produkti, kas satur serīnu

Produkts Serin, kungs
uz 100 g produkta
1 Paniņas, sausais pulveris 1,87 160
2 Cietais siers (Parmesan, Šveices, Camembert) 1,69-1,11 178-207
3 Liellopu gaļa, vārīta 1,32-1,04 227-288
4 Siers. Feta 1,17 256
5 Tuncis, cepts 1,15 261
6 Coho lasis, vārīts 1,12 268
7 Cepta forele 1,09 275
8 Tuncis, konservēts eļļā 1,08 278
9 Cepts čum lasis 1,05 286
10 Zilā tunzivs, cepta 1,05 286
11 Vistas ola (cepta, vārīta, neapstrādāta, omlete) 1,05-0,82 286-366
12 Omāri, vārīti 1,04 288
13 Lasis, konservēts savā sulā 1,02 294
14 Vistas gaļa, vārīta 1,01-0,83 297-361
15 Upes asari, cepti 1,01 297
16 Cepta burbot 1,01 297
17 Cepta līdaka 1,01 297
18 Jērs, vārīts 1,00-0,91 300-330
19 Turcija, cepta 0,99 303
20 Skumbrija, konservēta savā sulā 0,95 316
21 Menca, konservēta savā sulā 0,93 323
22 Karaļa krabji, vārīti 0,93 323
23 Jūras asaris, cepts 0,76 395
24 Sīgas, kūpinātas 0,67 448
25 Sūkalas, sausais pulveris 0,62 484
26 Biezpiens 0,58 517
27 Atlantijas siļķe, sālīta 0,58 517
28 Aitas piens 0,49 612
29 Iebiezināts piens ar cukuru 0,43 698
30 Jogurts 0,25-0,22 1 200--1 364

Tas jāzina gatavošanas procesā mainās serīna (kā arī citu aminoskābju) daudzums produktā. Piemēram:

  • sautējumā serīns par 10% vairāk, nekā iekšā cepts un par 35-40% vairāk nekā neapstrādātā veidā;
  • vārīti (vārīti, cepti) zivis serīns par 25-30% vairāk nekā neapstrādātā veidā;
  • Vārot olas serīna daudzums nemainās, bet ceptajās olās tas ir 5-10%. vairāk, un omletē - par 15-20% mazāk nekā neapstrādātā veidā;
  • Tumšā mājputnu gaļa (vista, tītara u.c.) satur nedaudz vairāk serīna nekā baltajā gaļā, bet ceptā mājputnu gaļa satur par 10% vairāk serīna. vairāk nekā neapstrādātā veidā;
  • Jūras veltes(austeres, omāri, omāri u.c.) karsējot zaudēt lielākā daļa serīna (piemēram, vārītās vai ceptās austerēs serīna nav vispār, lai gan svaigās austerēs serīna bija 0,42 g uz 100 g produkta).

2. tabula.

30 populārākie augu produkti, kas satur serīnu

Dienas nepieciešamība pēc serīna ir 3 g.

Produkts Serin, kungs
uz 100 g produkta
Cik daudz vajadzētu ēst dienā, g
1 Sojas pupiņas 2,30 130
2 Ķirbju sēklas 1,48 203
3 Lēcas 1,31 229
4 Zemesrieksts 1,27 236
5 Pistācijas 1,21 248
6 Dārza pupiņas 1,20 250
7 Pupiņas 1,20 251
8 Sezams 1,10 273
9 Zirņi 1,10 274
10 Saulespuķu sēklas 1,08 279
11 Mandele 0,95 316
12 Valrieksts 0,91 329
13 Indijas rieksti 0,85 353
14 Priežu rieksts 0,84 357
15 Auzu pārslas 0,82 366
16 Brazīlijas rieksts 0,78 385
17 Rīsi (melni, brūni, balti) 0,78-0,37 385-811
18 Lazdu rieksts 0,70 428
19 Prosa (prosa) 0,64 467
20 Griķi 0,46 652
21 Mieži (mieži) 0,46 658
22 Makadāmija 0,42 716
23 Kukurūza 0,32 929
24 Briseles kāposti 0,20 1 500
25 Žāvētas aprikozes 0,19 1 571
26 Mārrutki 0,19 1 579
27 Ķiploki 0,19 1 579
28 Dilles, zaļumi 0,16 1 899
29 Pētersīļi, zaļumi 0,15 2 069
30 Žāvētas vīģes 0,14 2 098

Līdz 0,1 g serīna var atrast arī 100 g dažu citu produktu.

Ķīmiskās vielas, kas satur karbonskābes un amīna molekulas strukturālās sastāvdaļas, sauc par aminoskābēm. Šis ir vispārējais nosaukums organisko savienojumu grupai, kas satur ogļūdeņraža ķēdi, karboksilgrupu (-COOH) un aminogrupu (-NH2). To prekursori ir karbonskābes, un molekulas, kurās ūdeņradis pirmajā oglekļa atomā ir aizstāts ar aminogrupu, sauc par alfa aminoskābēm.

Tikai 20 aminoskābes ir vērtīgas fermentatīvās biosintēzes reakcijās, kas notiek visu dzīvo būtņu organismā. Šīs vielas sauc par standarta aminoskābēm. Ir arī nestandarta aminoskābes, kas ir iekļautas dažās īpašās olbaltumvielu molekulās. Tie nav sastopami visur, lai gan tie veic svarīgu funkciju savvaļas dzīvniekiem. Visticamāk, ka pēc biosintēzes šo skābju radikāļi tiek modificēti.

Vispārīga informācija un vielu saraksts

Ir divas lielas aminoskābju grupas, kas tika izolētas to sastopamības modeļu dēļ dabā. Konkrēti, ir 20 standarta tipa aminoskābes un 26 nestandarta tipa aminoskābes. Pirmie ir atrodami jebkura dzīva organisma olbaltumvielās, bet pēdējie ir raksturīgi atsevišķiem dzīviem organismiem.

20 standarta aminoskābes ir sadalītas 2 veidos atkarībā no to spējas sintezēt cilvēka organismā. Tie ir aizvietojami, kas cilvēka šūnās var veidoties no prekursoriem, un neaizstājami, kuru sintēzei nav fermentu sistēmu vai substrāta. Neaizvietojamās aminoskābes pārtikā var nebūt, jo organisms var tās sintezēt, vajadzības gadījumā papildinot to daudzumu. Neaizstājamās aminoskābes organisms nevar iegūt pats par sevi, tāpēc tās jāiegūst ar pārtiku.

Bioķīmiķi ir noteikuši aminoskābju nosaukumus no būtisko aminoskābju grupas. Kopumā ir zināmi 8:

  • metionīns;
  • treonīns;
  • izoleicīns;
  • leicīns;
  • fenilalanīns;
  • triptofāns;
  • valīns;
  • lizīns;
  • šeit bieži tiek iekļauts arī histidīns.

Tās ir vielas ar atšķirīgu ogļūdeņraža radikāļu struktūru, bet vienmēr ar karboksilgrupu un aminogrupu pie alfa-C atoma.

Neaizstājamo aminoskābju grupā ir 11 vielas:

  • alanīns;
  • glicīns;
  • arginīns;
  • asparagīns;
  • asparagīnskābe;
  • cisteīns;
  • glutamīnskābe;
  • glutamīns;
  • prolīns;
  • serīns;
  • tirozīns

Pārsvarā viņi ķīmiskā struktūra vienkāršāki nekā svarīgākie, tāpēc to sintēze organismam ir vieglāka. Lielāko daļu neaizvietojamo aminoskābju nevar iegūt tikai tāpēc, ka trūkst substrāta, tas ir, prekursoru molekulas, izmantojot transaminācijas reakciju.

Glicīns, alanīns, valīns

Olbaltumvielu molekulu biosintēzē visbiežāk izmanto glicīnu, valīnu un alanīnu (katras vielas formula ir norādīta zemāk attēlā). Šīs aminoskābes pēc ķīmiskās struktūras ir visvienkāršākās. Viela glicīns ir visvienkāršākā aminoskābju klasē, tas ir, papildus alfa oglekļa atomam savienojumā nav radikāļu. Tomēr pat visvienkāršākā struktūras molekula spēlē nozīmīgu lomu dzīvības nodrošināšanā. Jo īpaši hemoglobīna un purīna bāzu porfirīna gredzens tiek sintezēts no glicīna. Porfīra gredzens ir hemoglobīna proteīna daļa, kas paredzēta dzelzs atomu noturēšanai kā neatņemamas vielas daļai.

Glicīns ir iesaistīts smadzeņu darbībā, darbojoties kā centrālās nervu sistēmas inhibējošs raidītājs. Tas nozīmē, ka tas ir vairāk iesaistīts smadzeņu garozas darbā - tās vissarežģītāk organizētajos audos. Vēl svarīgāk ir tas, ka glicīns ir substrāts purīna bāzu sintēzei, kas nepieciešama nukleotīdu veidošanai, kas kodē iedzimtu informāciju. Turklāt glicīns kalpo kā avots pārējo 20 aminoskābju sintēzei, savukārt pats to var veidot no serīna.

Aminoskābes alanīnam ir nedaudz sarežģītāka formula nekā glicīnam, jo ​​tajā vielas alfa oglekļa atomā ir metilgrupa, kas aizstāta ar vienu ūdeņraža atomu. Tajā pašā laikā alanīns joprojām ir viena no molekulām, kas visbiežāk tiek iesaistītas olbaltumvielu biosintēzes procesos. Tas ir daļa no jebkura proteīna dzīvajā dabā.

Valīns, ko cilvēka organismā nevar sintezēt, ir aminoskābe ar sazarotu ogļūdeņraža ķēdi, kas sastāv no trim oglekļa atomiem. Izopropila radikālis piešķir molekulai lielāku svaru, taču tādēļ cilvēka orgānu šūnās nav iespējams atrast substrātu biosintēzei. Tāpēc ar pārtiku ir jāpievieno valīns. Tas galvenokārt atrodas muskuļu strukturālajos proteīnos.

Pētījumu rezultāti apstiprina, ka valīns ir būtisks centrālās nervu sistēmas funkcionēšanai. Jo īpaši, pateicoties spējai atjaunot nervu šķiedru mielīna apvalku, to var izmantot kā palīgvielu, ārstējot multiplā skleroze, narkotiku atkarība, depresija. Lielos daudzumos tas ir atrodams gaļas produktos, rīsos un žāvētos zirņos.

Tirozīns, histidīns, triptofāns

Organismā tirozīnu var sintezēt no fenilalanīna, lai gan lielos daudzumos tas nāk no piena produktiem, galvenokārt no biezpiena un sieriem. Tā ir daļa no kazeīna, dzīvnieku olbaltumvielām, kas pārmērīgi sastopamas biezpienā un siera produktos. Tirozīna galvenā nozīme ir tāda, ka tā molekula kļūst par substrātu kateholamīnu sintēzei. Tie ir adrenalīns, norepinefrīns, dopamīns - humorālās sistēmas mediatori ķermeņa funkciju regulēšanai. Tirozīns spēj ātri iekļūt asins-smadzeņu barjerā, kur tas ātri pārvēršas par dopamīnu. Tirozīna molekula ir iesaistīta melanīna sintēzē, nodrošinot ādas, matu un varavīksnenes pigmentāciju.

Aminoskābe histidīns ir daļa no ķermeņa strukturālajiem un fermentatīvajiem proteīniem un ir histamīna sintēzes substrāts. Pēdējais regulē kuņģa sekrēciju, piedalās imūnreakcijās un regulē bojājumu dzīšanu. Histidīns ir neaizstājama aminoskābe, un organisms papildina savas rezerves tikai ar pārtiku.

Arī triptofānu organisms nespēj sintezēt tā ogļūdeņražu ķēdes sarežģītības dēļ. Tas ir daļa no proteīniem un ir serotonīna sintēzes substrāts. Pēdējais ir neirotransmiters, kas paredzēts nomoda un miega ciklu regulēšanai. Triptofāns un tirozīns - šie aminoskābju nosaukumi neirofiziologiem jāatceras, jo tie sintezē galvenos limbiskās sistēmas mediatorus (serotonīnu un dopamīnu), kas nodrošina emociju klātbūtni. Taču nav tādas molekulāras formas, kas nodrošinātu neaizvietojamo aminoskābju uzkrāšanos audos, tāpēc tām katru dienu ir jābūt pārtikā. Olbaltumvielu pārtika 70 gramu apjomā dienā pilnībā apmierina šīs ķermeņa vajadzības.

Fenilalanīns, leicīns un izoleicīns

Fenilalanīns ir ievērojams ar to, ka no tā tiek sintezēta aminoskābe tirozīns, kad tā trūkst. Fenilalanīns pats par sevi ir visu dzīvās dabas olbaltumvielu strukturāla sastāvdaļa. Tas ir neirotransmitera feniletilamīna vielmaiņas prekursors, nodrošinot garīgo fokusu, garastāvokļa paaugstināšanos un psihostimulāciju. Krievijas Federācijā šīs vielas aprite koncentrācijā virs 15% ir aizliegta. Feniletilamīna iedarbība ir līdzīga amfetamīna iedarbībai, taču pirmais nerada kaitīgu ietekmi uz organismu un atšķiras tikai ar garīgās atkarības attīstību.

Viena no galvenajām aminoskābju grupas vielām ir leicīns, no kura tiek sintezētas jebkura cilvēka proteīna peptīdu ķēdes, ieskaitot fermentus. Savienojums izmantots tīrā formā, spēj regulēt aknu funkcijas, paātrināt to šūnu atjaunošanos un nodrošināt organisma atjaunošanos. Tāpēc leicīns ir aminoskābe, kas ir pieejama formā zāles. Tas ir ļoti efektīvs aknu cirozes, anēmijas un leikēmijas papildu ārstēšanā. Leicīns ir aminoskābe, kas būtiski atvieglo pacientu rehabilitāciju pēc ķīmijterapijas.

Izoleicīnu, tāpat kā leicīnu, organisms nespēj sintezēt patstāvīgi un pieder pie būtiskāko grupas. Tomēr šī viela nav medicīna, jo ķermenim tas ir maz vajadzīgs. Pamatā biosintēzē ir iesaistīts tikai viens stereoizomērs (2S,3S)-2-amino-3-metilpentānskābe.

Prolīns, serīns, cisteīns

Viela prolīns ir aminoskābe ar ciklisku ogļūdeņraža radikāli. Tās galvenā vērtība ir ketonu grupas klātbūtne ķēdē, tāpēc vielu aktīvi izmanto strukturālo proteīnu sintēzē. Heterocikla ketona reducēšana līdz hidroksilgrupai, veidojot hidroksiprolīnu, veido vairākas ūdeņraža saites starp kolagēna ķēdēm. Rezultātā šī proteīna pavedieni savijas un nodrošina spēcīgu starpmolekulāru struktūru.

Prolīns ir aminoskābe, kas nodrošina cilvēka audu un to skeleta mehānisko izturību. Visbiežāk tas ir atrodams kolagēnā, kas ir daļa no kauliem, skrimšļiem un saistaudiem. Tāpat kā prolīns, cisteīns ir aminoskābe, no kuras tiek sintezēts strukturālais proteīns. Tomēr tas nav kolagēns, bet gan alfa-keratīna vielu grupa. Tie veido ādas raga slāni, nagus un atrodas matu zvīņās.

Viela serīns ir aminoskābe, kas pastāv optisko L un D izomēru veidā. Šī ir nebūtiska viela, kas sintezēta no fosfoglicerāta. Serīns var veidoties fermentatīvās reakcijas laikā no glicīna. Šī mijiedarbība ir atgriezeniska, un tāpēc glicīns var veidoties no serīna. Pēdējā galvenā vērtība ir tāda, ka fermentatīvās olbaltumvielas vai drīzāk to aktīvie centri tiek sintezēti no serīna. Serīns ir plaši sastopams strukturālajos proteīnos.

Arginīns, metionīns, treonīns

Bioķīmiķi konstatējuši, ka pārmērīgs arginīna patēriņš provocē Alcheimera slimības attīstību. Tomēr papildus negatīvajai nozīmei vielai ir arī reprodukcijai vitāli svarīgas funkcijas. Jo īpaši guanidīna grupas klātbūtnes dēļ, kas šūnā atrodas katjonu formā, savienojums spēj veidot milzīgu skaitu starpmolekulāro ūdeņraža saišu. Pateicoties tam, arginīns cviteriona formā iegūst spēju saistīties ar DNS molekulu fosfātu reģioniem. Mijiedarbības rezultāts ir daudzu nukleoproteīnu veidošanās - DNS iepakojuma forma. Arginīns, mainot šūnas kodolmatricas pH, var atdalīties no nukleoproteīna, nodrošinot DNS ķēdes atritināšanu un translācijas sākumu proteīnu biosintēzei.

Aminoskābes metionīns savā struktūrā satur sēra atomu, tāpēc tīrai vielai kristāliskā formā ir nepatīkama puves smaka, ko izraisa izdalītais sērūdeņradis. Cilvēka organismā metionīns veic reģeneratīvo funkciju, veicinot aknu šūnu membrānu dzīšanu. Tāpēc tas ir pieejams aminoskābju preparāta veidā. No metionīna tiek sintezēts arī otrais medikaments, kas paredzēts audzēju diagnosticēšanai. To sintezē, aizstājot vienu oglekļa atomu ar tā C11 izotopu. Šajā formā tas aktīvi uzkrājas audzēja šūnās, ļaujot noteikt smadzeņu audzēju lielumu.

Atšķirībā no iepriekš minētajām aminoskābēm, treonīnam ir mazāka nozīme: no tā aminoskābes netiek sintezētas, un tā saturs audos ir zems. Treonīna galvenā vērtība ir tā iekļaušana olbaltumvielās. Šai aminoskābei nav īpašu funkciju.

Asparagīns, lizīns, glutamīns

Asparagīns ir izplatīta neaizvietojama aminoskābe, kas ir saldas garšas L-izomērs un rūgtas garšas D-izomērs. Ķermeņa olbaltumvielas veidojas no asparagīna, un oksaloacetāts tiek sintezēts glikoneoģenēzes ceļā. Šī viela var oksidēties trikarbonskābes ciklā un nodrošināt enerģiju. Tas nozīmē, ka papildus strukturālajai funkcijai asparagīns veic arī enerģētisko funkciju.

Lizīns, ko cilvēka organismā nevar sintezēt, ir aminoskābe ar sārmainām īpašībām. No tā galvenokārt tiek sintezēti imūno proteīni, fermenti un hormoni. Turklāt lizīns ir aminoskābe, kas neatkarīgi uzrāda pretvīrusu līdzekļus pret herpes vīrusu. Tomēr vielu neizmanto kā zāles.

Aminoskābes glutamīns atrodas asinīs daudz lielākā koncentrācijā nekā citas aminoskābes. Tam ir liela nozīme slāpekļa metabolisma un metabolītu izvadīšanas bioķīmiskajos mehānismos, piedalās nukleīnskābju, enzīmu, hormonu sintēzē un spēj stiprināt imūnsistēmu, lai gan to neizmanto kā zāles. Bet glutamīnu plaši izmanto sportistu vidū, jo tas palīdz atgūties pēc treniņa un izvada no asinīm un muskuļiem slāpekļa un butirāta metabolītus. Šis sportista atveseļošanās paātrināšanas mehānisms netiek uzskatīts par mākslīgu un nav pamatoti atzīts par dopingu. Turklāt nav laboratorisku metožu, kā sportistus notiesāt par šādu dopinga lietošanu. Glutamīns ievērojamā daudzumā ir arī pārtikā.

Asparagīnskābe un glutamīnskābe

Asparagīnskābes un glutamīnskābes ir ārkārtīgi vērtīgas cilvēka ķermenim, pateicoties to neiromediatorus aktivizējošajām īpašībām. Tie paātrina informācijas pārnesi starp neironiem, nodrošinot zem garozas esošo smadzeņu struktūru funkcionēšanas uzturēšanu. Šādās struktūrās svarīga ir uzticamība un noturība, jo šie centri regulē elpošanu un asinsriti. Tāpēc asinīs ir milzīgs daudzums asparagīnskābes un glutamīnskābes aminoskābju. Aminoskābju telpiskā strukturālā formula ir parādīta attēlā zemāk.

Asparagīnskābe ir iesaistīta urīnvielas sintēzē, izvadot no smadzenēm amonjaku. Tā ir svarīga viela, lai uzturētu augstu asins šūnu reprodukcijas un atjaunošanas ātrumu. Protams, leikēmijas gadījumā šis mehānisms ir kaitīgs, un tāpēc, lai panāktu remisiju, tiek izmantoti fermentu preparāti, kas iznīcina asparagīna aminoskābi.

Viena ceturtā daļa no visām organismā esošajām aminoskābēm ir glutamīnskābe. Tas ir postsinaptisko receptoru neirotransmiters, kas nepieciešams impulsu sinaptiskai pārraidei starp neironu procesiem. Taču glutamīnskābi raksturo arī ekstrasinaptisks informācijas pārraides ceļš – volumetriskā neirotransmisija. Šī metode ir atmiņas pamatā un atspoguļo neirofizioloģisku noslēpumu, jo vēl nav noskaidrots, kuri receptori nosaka glutamāta daudzumu ārpus šūnas un ārpus sinapsēm. Tomēr tiek uzskatīts, ka tas ir vielas daudzums ārpus sinapses, kas ir svarīgs lielapjoma neirotransmisijai.

Ķīmiskā struktūra

Visām nestandarta un 20 standarta aminoskābēm ir kopīgs struktūras plāns. Tas ietver ciklisku vai alifātisku ogļūdeņražu ķēdi ar vai bez radikāļu klātbūtnes, aminogrupu pie alfa oglekļa atoma un karboksilgrupu. Ogļūdeņraža ķēde var būt jebkura, lai vielai būtu reaktivitāte aminoskābes, svarīga ir galveno radikāļu atrašanās vieta.

Aminogrupai un karboksilgrupai jābūt pievienotai ķēdes pirmajam oglekļa atomam. Saskaņā ar bioķīmijā pieņemto nomenklatūru to sauc par alfa atomu. Tas ir svarīgi peptīdu grupas veidošanai - vissvarīgākais ķīmiskā saite, pateicoties kuriem pastāv proteīni. No bioloģiskās ķīmijas viedokļa dzīvība ir olbaltumvielu molekulu pastāvēšanas veids. Aminoskābju galvenā nozīme ir peptīdu saišu veidošanā. Rakstā ir parādīta aminoskābju vispārējā strukturālā formula.

Fizikālās īpašības

Neskatoties uz līdzīgo ogļūdeņražu ķēdes struktūru, aminoskābēm ir ievērojami atšķirīgas fizikālās īpašības no karbonskābēm. Istabas temperatūrā tās ir hidrofilas kristāliskas vielas un labi šķīst ūdenī. Organiskā šķīdinātājā karboksilgrupas disociācijas un protona atdalīšanas dēļ aminoskābes slikti šķīst, veidojot vielu maisījumus, bet ne īstus šķīdumus. Daudzām aminoskābēm ir salda garša, bet karbonskābēm ir skāba garša.

Norādīts fizikālās īpašības To izraisa divu funkcionālo ķīmisko grupu klātbūtne, kuru dēļ viela ūdenī uzvedas kā izšķīdis sāls. Ūdens molekulu ietekmē no karboksilgrupas tiek noņemts protons, kura akceptors ir aminogrupa. Sakarā ar molekulas elektronu blīvuma nobīdi un brīvi kustīgu protonu trūkumu, pH (skābuma indikators) šķīdums paliek diezgan stabils, pievienojot skābes vai sārmus ar augstu disociācijas konstanti. Tas nozīmē, ka aminoskābes spēj veidot vājas bufersistēmas, uzturot organismā homeostāzi.

Ir svarīgi, lai disociētās aminoskābes molekulas lādiņa modulis būtu nulle, jo no hidroksilgrupas izņemto protonu pieņem slāpekļa atoms. Tomēr šķīdumā esošajam slāpeklim veidojas pozitīvs lādiņš, bet karboksilgrupā veidojas negatīvs lādiņš. Disociācijas spēja ir tieši atkarīga no skābuma, un tāpēc aminoskābju šķīdumiem ir izoelektriskais punkts. Tas ir pH (skābuma mērs), pie kura lielākajam skaitam molekulu ir nulles lādiņš. Šajā stāvoklī viņi ir nekustīgi elektriskais lauks un nevada strāvu.


Serīns (saīsināti Ser vai S) – ar ķīmiskā formula HO 2 CCH(NH 2) CH2OH. Serīns ir viena no proteīnogēnajām aminoskābēm. Tās kodoni ģenētiskajā kodā: UCU,UCC,UCA,UCG;AGU,AGC. Hidroksilgrupas klātbūtnes dēļ serīns tiek klasificēts kā polāra aminoskābe.

Izcelsme un biosintēze

Savienojums ir viena no dabiskajām proteinogēnajām aminoskābēm. Olbaltumvielās dabas apstākļi Rodas tikai serīna L-stereoizomērs. Tas nav būtisks cilvēka uzturā, jo organismā to var sintezēt no citiem metabolītiem, t.sk. Serīns pirmo reizi tika izolēts no zīda proteīniem, kas ir īpaši bagāts avots, 1865. gadā. Tās nosaukums cēlies no latīņu vārda sericum, zīds. Serīna struktūra tika aprakstīta 1902. gadā. Serīna biosintēze sākas ar 3-fosfoglicerāta oksidēšanu par 3-fosfohidroksipiruvātu un NADH (nikotīnamīda adenīna dinukleotīdu). Šī ketona reducējošās aminēšanas rezultātā, kam seko hidrolīze, veidojas serīns. Serīna hidroksimetiltransferāze katalizē atgriezenisku, vienlaicīgu L-serīna pārvēršanos glicīnā (retroaldola šķelšanās) un 5,6,7,8-tetrahidrofolāta pārvēršanos par 5,10-metilēntetrahidrofolātu (hidrolīze). Šis savienojums var rasties arī dabiski UV starojuma ietekmē vienkāršs ledus(sastāv no ūdens, metanola, ūdeņraža cianīda un amonjaka). Tiek pieņemts, ka vielu var viegli iegūt zemeslodes aukstajos reģionos.

Ražošana

Rūpnieciski L-serīns tiek ražots fermentācijas ceļā apmēros, kas tiek lēsti 100–1000 tonnu gadā. Laboratorijas apstākļos racēmisko serīnu var pagatavot no metilakrilāta.

Metabolisma funkcija

Serīnam ir svarīga loma metabolismā, jo tas piedalās purīnu un pirimidīnu biosintēzē. Tas ir vairāku aminoskābju prekursors, tostarp un, kā arī triptofāns baktērijās. Turklāt tas ir daudzu citu metabolītu prekursors, tostarp sfingolipīdi un folijskābe, kas ir galvenais monooglekļa fragmentu donors biosintēzes procesā.

Strukturālā loma

Serīnam ir svarīga loma daudzu enzīmu katalītiskajā darbībā. Ir pierādīts, ka serīns ir iesaistīts himotripsīna, tripsīna un daudzu citu enzīmu darbībā. Tā sauktās nervu gāzes un daudzas vielas, ko izmanto insekticīdos, darbojas, savienojoties ar serīna atlikumu acetilholīnesterāzes aktīvajā vietā, pilnībā inhibējot fermentu. Kā proteīna sastāvdaļa (atlikums) serīna sānu ķēde var tikt pakļauta O-saistītai glikozilācijai, kam var būt funkcionālas saites ar diabētu. Serīns ir viens no trim atlikumiem, ko eikariotu šūnu signalizācijā parasti fosforilē kināzes. Fosforilētos serīna atlikumus bieži sauc par fosfoserīnu. Serīna proteāze ir izplatīts proteāzes veids.

Signalizēšana

D-serīns, ko smadzenēs sintezē serīna racemāze L-serīns (tā enantiomērs), kalpo kā neirotransmiters un gliotransmiters, koaktivējot NMDA receptorus, kas ļauj tiem atvērties pēc turpmākas saistīšanās ar glutamātu. D-serīns ir spēcīgs agonists NMDA tipa glutamāta receptoru vietā. Lai receptors atvērtos, glutamātam, glicīnam vai D-serīnam ir jāveido saite ar to. Faktiski D-serīns ir spēcīgāks agonists NMDA vietās nekā pats glicīns. Līdz šim tika pieņemts, ka D-serīns atrodas tikai baktērijās. Tomēr drīz pēc D-aspartāta atklāšanas tika atklāts, ka tas atrodas cilvēka organismā kā signālmolekula smadzenēs. Ja D aminoskābes cilvēka organismā būtu atklātas agrāk, apgabali