Serina

La Serina este un aminoacid care este unul dintre cei douăzeci de aminoacizi naturali și nu este esențial. Forma D a serinei acționează ca un co-agonist în semnalizarea neuronală și poate juca un rol în diferite boli mintale.

Ce este serin

Serina este un aminoacid cu formula structurală H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Apare sub forma L și este unul dintre aminoacizii neesențiali, deoarece corpul uman îl poate produce singur. Serine își datorează numele cuvântului latin „sericum”, care înseamnă „mătase”.

Mătasea poate servi drept materie primă pentru serină prin prelucrarea tehnică a cleiului de mătase sericină. Ca toate aminoacizii, serina are o structură caracteristică. Grupul carboxilic este format din secvența atomică carbon, oxigen, oxigen, hidrogen (COOH); grupa carboxil reacționează acid când un ion H + este împărțit. Al doilea grup de atomi este grupa amino. Este compus dintr-un atom de azot și doi atomi de hidrogen (NH2).

Spre deosebire de grupa carboxil, grupa amino are o reacție de bază prin faptul că atașează un proton la perechea de electroni singulari de azot. Atât grupa carboxil cât și grupa amino sunt aceleași pentru toți aminoacizii. Al treilea grup de atomi este lanțul lateral, căruia aminoacizii îi datorează diversele proprietăți.

Funcție, efect și sarcini

Serina are două funcții importante pentru corpul uman. Ca aminoacid, serina este un bloc de construcție pentru proteine.proteinele sunt macromolecule și formează enzime și hormoni, precum și substanțe de bază precum actina și miozina care alcătuiesc mușchii.

Anticorpii sistemului imunitar și hemoglobina, pigmentul roșu al sângelui, sunt de asemenea proteine. În plus față de serină, există alți nouăzeci de aminoacizi care apar în proteinele naturale. Aranjamentul specific al aminoacizilor creează lanțuri proteice lungi. Datorită proprietăților lor fizice, aceste lanțuri se pliază și formează o structură spațială, tridimensională. Codul genetic determină ordinea aminoacizilor dintr-un astfel de lanț.

În majoritatea celulelor umane, serina este în forma L. În schimb, D-serina este produsă în celulele sistemului nervos - neuronii și celulele gliale. În această variantă, serina acționează ca un co-agonist: se leagă de receptorii celulelor nervoase și, prin urmare, declanșează un semnal în neuron pe care îl transmite ca un impuls electric axonului său și transmite la următoarea celulă nervoasă. În acest fel, transferul de informații are loc în cadrul sistemului nervos.

Cu toate acestea, o substanță de mesagerie nu se poate lega de orice receptor în voie: Conform principiului de blocare și de cheie, neurotransmițătorii și receptorii trebuie să aibă proprietăți care se potrivesc între ele. D-serină apare, printre altele, ca co-agonist la receptorii NMDA. Deși serina nu este principala substanță de mesagerie acolo, are un efect de consolidare asupra transmiterii semnalului.

Educație, apariție, proprietăți și valori optime

Serina este esențială pentru ca organismul să funcționeze. Celulele umane formează serină oxidând și aminând 3-fosfoglicratul, adică prin adăugarea unei grupe amino. Serina este unul dintre aminoacizii neutri: grupa sa amino are o valoare echilibrată a pH-ului și, prin urmare, nu este acidă sau bazică. În plus, serina este un aminoacid polar.

Deoarece este unul dintre elementele de bază ale tuturor proteinelor umane, este foarte comun. Seria L formează varianta naturală a serinei și apare în principal la o valoare neutră de pH de aproximativ șapte. Această valoare a pH-ului prevalează în interiorul celulelor corpului uman, în care este procesată serina. L-serina este o zwitterion. O zwitterion este creată când gruparea carboxilă și grupa amino reacționează unul cu altul: protonul grupului carboxil migrează către grupa amino și acolo se atașează de perechea de electroni singulare.

Prin urmare, zwitterion are o sarcină pozitivă și una negativă și este neîncărcat în ansamblu. De multe ori organismul descompune serina în glicină, care este, de asemenea, un aminoacid care, la fel ca serina, este neutru, dar nepolar. Serina poate produce, de asemenea, piruvat, care este, de asemenea, cunoscut sub numele de acid acetilformic sau acid piruvic. Este un acid ceto-carboxilic.

Boli și tulburări

În forma L, serina apare în neuroni și celule gliale și probabil joacă un rol în diferite boli mintale. L-serina se leagă ca co-agonist de receptorii N-metil-D-aspartat sau de receptorii NMDA pe scurt. Întărește efectul glutamatului de neurotransmițător, care se leagă de receptorii NMDA și prin aceasta activează celulele nervoase.

Procesele de învățare și memorie depind de receptorii NMDA; indică remodelarea conexiunilor sinaptice și modifică astfel structura sistemului nervos. Această plasticitate este exprimată ca învățare la nivel macro. Știința consideră că această legătură este relevantă pentru bolile mintale. Bolile mintale duc la numeroase deficiențe funcționale, care adesea includ și probleme de memorie. Procesele de învățare defectuoase pot contribui, de asemenea, la dezvoltarea bolilor mintale. Un exemplu în acest sens este depresia. Depresia duce la performanțe cognitive slabe, mai ales atunci când este foarte severă. Cu toate acestea, învățarea și performanța memoriei se îmbunătățesc din nou când depresia scade.

O teorie actuală presupune că activarea frecventă a anumitor căi nervoase crește probabilitatea ca aceste căi să fie activate mai rapid cu stimuli viitori: pragul stimulului scade. Această considerație se bazează pe deblocarea receptorilor, care ar putea explica procesul. În cazul bolilor mintale, cum ar fi depresia sau schizofrenia, poate exista o întrerupere în acest proces, care poate explica cel puțin o parte din simptomele respective. În acest context, studiile inițiale confirmă efectul D-serinei ca antidepresiv.