Σερίνη

Στο Σερίνη Είναι ένα αμινοξύ που είναι ένα από τα είκοσι φυσικά αμινοξέα και δεν είναι απαραίτητο. Η μορφή D της σερίνης δρα ως συναγωνιστής στη νευρωνική σηματοδότηση και μπορεί να παίζει ρόλο σε διάφορες ψυχικές ασθένειες.

Τι είναι η σερίνη

Η σερίνη είναι ένα αμινοξύ με τον συντακτικό τύπο H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Εμφανίζεται στη μορφή L και είναι ένα από τα μη απαραίτητα αμινοξέα, καθώς το ανθρώπινο σώμα μπορεί να το παράγει το ίδιο. Η Serine οφείλει το όνομά της στη λατινική λέξη "sericum", που σημαίνει "μετάξι".

Το μετάξι μπορεί να χρησιμεύσει ως πρώτη ύλη για σερίνη με τεχνική επεξεργασία κόλλας σερίνης. Όπως όλα τα αμινοξέα, η σερίνη έχει μια χαρακτηριστική δομή. Η καρβοξυλική ομάδα αποτελείται από την ατομική αλληλουχία άνθρακα, οξυγόνο, οξυγόνο, υδρογόνο (COOH). η καρβοξυλική ομάδα αντιδρά όξινο όταν διασπάται ένα ιόν Η +. Η δεύτερη ομάδα ατόμων είναι η αμινομάδα. Αποτελείται από ένα άτομο αζώτου και δύο άτομα υδρογόνου (NH2).

Σε αντίθεση με την καρβοξυλομάδα, η αμινομάδα έχει μια βασική αντίδραση στο ότι συνδέει ένα πρωτόνιο με το άζωτο ζεύγος των ηλεκτρονίων. Τόσο η ομάδα καρβοξυλίου όσο και η αμινομάδα είναι ίδια για όλα τα αμινοξέα. Η τρίτη ομάδα ατόμων είναι η πλευρική αλυσίδα, στην οποία τα αμινοξέα οφείλουν τις διάφορες ιδιότητές τους.

Λειτουργία, εφέ & εργασίες

Η σερίνη έχει δύο σημαντικές λειτουργίες για το ανθρώπινο σώμα. Ως αμινοξύ, η σερίνη είναι ένα δομικό στοιχείο για τις πρωτεΐνες. Οι πρωτεΐνες είναι μακρομόρια και σχηματίζουν ένζυμα και ορμόνες καθώς και βασικές ουσίες όπως η ακτίνη και η μυοσίνη που αποτελούν τους μυς.

Τα αντισώματα του ανοσοποιητικού συστήματος και η αιμοσφαιρίνη, η κόκκινη χρωστική του αίματος, είναι επίσης πρωτεΐνες. Εκτός από τη σερίνη, υπάρχουν δεκαεννέα άλλα αμινοξέα που εμφανίζονται στις φυσικές πρωτεΐνες. Η ειδική διάταξη των αμινοξέων δημιουργεί μακρές πρωτεΐνες αλυσίδες. Λόγω των φυσικών τους ιδιοτήτων, αυτές οι αλυσίδες διπλώνονται και σχηματίζουν μια χωρική, τρισδιάστατη δομή. Ο γενετικός κώδικας καθορίζει τη σειρά των αμινοξέων σε μια τέτοια αλυσίδα.

Τα περισσότερα ανθρώπινα κύτταρα περιέχουν σερίνη σε μορφή L. Αντίθετα, η D-σερίνη παράγεται στα κύτταρα του νευρικού συστήματος - στους νευρώνες και στα νευρογλοιακά κύτταρα. Σε αυτήν την παραλλαγή, η σερίνη δρα ως συν-αγωνιστής: συνδέεται με τους υποδοχείς των νευρικών κυττάρων και έτσι ενεργοποιεί ένα σήμα στον νευρώνα που μεταδίδει ως ηλεκτρική ώθηση στον άξονά της και προωθεί στο επόμενο νευρικό κύτταρο. Με αυτόν τον τρόπο, η μεταφορά πληροφοριών πραγματοποιείται εντός του νευρικού συστήματος.

Ωστόσο, μια ουσία αγγελιοφόρου δεν μπορεί να δεσμευτεί σε κάθε υποδοχέα κατά βούληση: Σύμφωνα με την αρχή κλειδώματος και κλειδιού, οι νευροδιαβιβαστές και οι υποδοχείς πρέπει να έχουν ιδιότητες που ταιριάζουν μεταξύ τους. Η D-σερίνη εμφανίζεται, μεταξύ άλλων, ως συν-αγωνιστής στους υποδοχείς NMDA. Αν και η σερίνη δεν είναι η κύρια ουσία αγγελιοφόρων εκεί, έχει ενισχυτική επίδραση στη μετάδοση σήματος.

Εκπαίδευση, εμφάνιση, ιδιότητες και βέλτιστες τιμές

Η σερίνη είναι απαραίτητη για τη λειτουργία του σώματος. Τα ανθρώπινα κύτταρα παράγουν σερίνη με οξείδωση και αμίνωση του 3-φωσφογλυκερικού, δηλαδή με την προσθήκη μιας αμινομάδας. Η σερίνη είναι ένα από τα ουδέτερα αμινοξέα: η αμινομάδα της έχει ισορροπημένη τιμή pH και επομένως δεν είναι ούτε οξύ ούτε βασικό. Επιπλέον, η σερίνη είναι ένα πολικό αμινοξύ.

Δεδομένου ότι είναι ένα από τα δομικά στοιχεία όλων των ανθρώπινων πρωτεϊνών, είναι πολύ κοινό. Η σειρά L σχηματίζει τη φυσική παραλλαγή της σερίνης και εμφανίζεται κυρίως σε ουδέτερη τιμή pH περίπου επτά. Αυτή η τιμή pH κυριαρχεί στα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, στα οποία υποβάλλεται σε επεξεργασία η σερίνη. Η L-σερίνη είναι ένα αμφιθέατρο. Ένα αμφιβληστροειδές δημιουργείται όταν η καρβοξυλομάδα και η αμινομάδα αντιδρούν το ένα με το άλλο: το πρωτόνιο της καρβοξυλομάδας μεταναστεύει στην αμινομάδα και εκεί συνδέεται με το ζεύγος ελεύθερων ηλεκτρονίων.

Το zwitterion επομένως έχει τόσο θετικό όσο και αρνητικό φορτίο και δεν φορτίζεται στο σύνολό του. Το σώμα διασπά συχνά τη σερίνη σε γλυκίνη, το οποίο είναι επίσης ένα αμινοξύ που, όπως η σερίνη, είναι ουδέτερο αλλά μη πολικό. Η σερίνη μπορεί επίσης να παράγει πυροσταφυλικό, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως ακετυλοφορικό οξύ ή πυροσταφυλικό οξύ. Είναι ένα κετο καρβοξυλικό οξύ.

Ασθένειες & Διαταραχές

Στη μορφή της L, η σερίνη εμφανίζεται σε νευρώνες και γλοιακά κύτταρα και πιθανότατα παίζει ρόλο σε διάφορες ψυχικές ασθένειες. Η L-σερίνη δεσμεύεται ως συν-αγωνιστής σε Ν-μεθυλ-ϋ-ασπαρτικό υποδοχείς ή NMDA υποδοχείς για συντομία. Ενισχύει την επίδραση του νευροδιαβιβαστή γλουταμινικού, ο οποίος συνδέεται με τους υποδοχείς NMDA και έτσι ενεργοποιεί τα νευρικά κύτταρα.

Οι διαδικασίες μάθησης και μνήμης εξαρτώνται από τους υποδοχείς NMDA. Δείχνει την αναδιαμόρφωση των συναπτικών συνδέσεων και έτσι αλλάζει τη δομή του νευρικού συστήματος. Αυτή η πλαστικότητα εκφράζεται ως μάθηση σε μακροοικονομικό επίπεδο. Η επιστήμη θεωρεί ότι η σύνδεση αυτή σχετίζεται με την ψυχική ασθένεια. Οι ψυχικές ασθένειες οδηγούν σε πολλές λειτουργικές διαταραχές, οι οποίες συχνά περιλαμβάνουν επίσης προβλήματα μνήμης. Οι λανθασμένες μαθησιακές διαδικασίες μπορούν επίσης να συμβάλουν στην ανάπτυξη ψυχικών ασθενειών. Ένα παράδειγμα αυτού είναι η κατάθλιψη. Η κατάθλιψη οδηγεί σε κακή γνωστική απόδοση, ειδικά όταν είναι πολύ σοβαρή. Ωστόσο, η ικανότητα μάθησης και η απόδοση της μνήμης βελτιώνονται ξανά όταν υποχωρήσει η κατάθλιψη.

Μια τρέχουσα θεωρία υποθέτει ότι η συχνή ενεργοποίηση ορισμένων νευρικών οδών αυξάνει την πιθανότητα αυτές οι διαδρομές να ενεργοποιηθούν ταχύτερα σε περίπτωση μελλοντικών ερεθισμάτων: το όριο του ερεθίσματος μειώνεται. Αυτή η σκέψη βασίζεται σε αποδέσμευση των υποδοχέων, οι οποίοι θα μπορούσαν να εξηγήσουν τη διαδικασία. Στην περίπτωση ψυχικών ασθενειών όπως κατάθλιψη ή σχιζοφρένεια, μπορεί να υπάρχει διακοπή σε αυτήν τη διαδικασία, η οποία μπορεί να εξηγήσει τουλάχιστον ένα μέρος των αντίστοιχων συμπτωμάτων. Σε αυτό το πλαίσιο, οι αρχικές μελέτες επιβεβαιώνουν την επίδραση της D-σερίνης ως αντικαταθλιπτικό.