Serine là một axit amin là một trong hai mươi tự nhiên amino axit và không thiết yếu. Dạng serine D hoạt động như một chất đồng chủ vận trong việc dẫn truyền tín hiệu thần kinh và có thể đóng một vai trò trong các rối loạn 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 amino axit, vì cơ thể con người có thể tự sản xuất ra nó. Serine có tên gọi là từ tiếng Latinh “sericum”, có nghĩa là “lụa”. Tơ có thể dùng làm nguyên liệu thô cho serine bằng cách xử lý kỹ thuật sericin keo tơ. Giống như tất cả amino axit, serine có cấu trúc đặc trưng. Nhóm cacboxyl bao gồm dãy nguyên tử carbon, ôxy, ôxy, khinh khí (COOH); nhóm cacboxyl phản ứng axit khi một ion H + bị tách ra. Nhóm nguyên tử thứ hai là nhóm amin. Nó bao gồm một nitơ nguyên tử và hai khinh khí nguyên tử (NH2). Ngược lại với nhóm cacboxyl, nhóm amin phản ứng kiềm bằng cách thêm một proton vào cặp điện tử tự do của nitơ. Cả nhóm cacboxyl và nhóm amino đều giống nhau ở tất cả các amino axit. Nhóm nguyên tử thứ ba là chuỗi bên, mà amino axit nợ các tài sản khác nhau của họ.
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 một khối xây dựng cho protein. Protein là đại phân tử và hình thức enzyme và kích thích tố cũng như các vật liệu cơ bản như actin và myosin, điểm cơ bắp. Các kháng thể của hệ thống miễn dịch và huyết cầu tố, màu đỏ máu sắc tố, cũng là protein. Ngoài serine, mười chín amin khác axit tồn tại trong protein tự nhiên. Sự sắp xếp cụ thể của các axit amin dẫn đến các chuỗi protein dài. Do tính chất 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. Trong hầu hết các tế bào của con người, serine hiện diện ở dạng L của nó. Trong các ô của hệ thần kinh - tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm - tuy nhiên, D-serine được hình thành. Trong biến thể này, serine hoạt động như một chất đồng chủ vận: nó liên kết với các thụ thể của tế bào thần kinh và do đó kích hoạt một tín hiệu trong tế bào thần kinh, nó truyền đi như một xung điện đến. sợi trục và chuyển sang phần tiếp theo tế bào thần kinh. Bằng cách này, việc truyền thông tin diễn ra trong hệ thần kinh. Tuy nhiên, một chất truyền tin không thể liên kết với bất kỳ thụ thể nào theo ý muốn: Theo nguyên tắc khóa và khóa, dẫn truyền thần kinh và thụ thể phải có đặc tính phù hợp. 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 khuếch đại trong việc truyền tín hiệu.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và mức độ tối ưu
Serine cần thiết cho chức năng của cơ thể. Tế bào của con người hình thành serine bằng cách oxy hóa và tạo ra 3-phosphoglycerate, tức là bằng cách thêm vào một nhóm amin. Serine thuộc về các axit amin trung tính: nhóm amin của nó có giá trị pH cân bằng và do đó không có tính axit cũng không có tính 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 dồi dào. L-series tạo thành biến thể tự nhiên của serine và chủ yếu xuất hiện ở độ pH trung tính khoảng bảy. Giá trị pH này chiếm ưu thế bên trong các tế bào cơ thể người, nơi serine được xử lý. L-serine là một zwitterion. Một zwitterion được hình thành khi nhóm cacboxyl và nhóm amin phản ứng với nhau: Proton của nhóm cacboxyl di chuyển đến nhóm amin và liên kết với cặp điện tử tự do ở đó. Kết quả là, zwitterion có cả điện tích dương và điện tích âm và tổng cộng là không tích điện. Cơ thể thường phân giải serine thành glycine, đây cũng là một axit amin, giống như serine, là trung tính nhưng không phân cực. Ngoài ra, pyruvat có thể được hình thành từ serine, còn được gọi là acetyl axit formic hoặc axit pyruvic. Đây là một axit ketocarboxylic.
Bệnh tật và rối loạn
Ở dạng L, serine được tìm thấy trong tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm, nơi nó được cho là có vai trò trong các chứng rối loạn tâm thần khác nhau. L-serine liên kết như một chất đồng chủ vận với các thụ thể N-methyl-D-aspartate, hoặc các thụ thể NMDA. dẫn truyền thần kinh glutamate, liên kết với các thụ thể NMDA, gây ra sự kích hoạt tế bào thần kinh. Học và trí nhớ các quá trình phụ thuộc vào các thụ thể NMDA; nó lập chỉ mục việc tu sửa lại các kết nối synap, do đó thay đổi cấu trúc của hệ thần kinh. Tính dẻo này được thể hiện ở cấp độ vĩ mô như học tập. Khoa học coi mối liên hệ này có liên quan đến bệnh tâm thần. Bệnh tâm thần dẫn đến nhiều suy giảm chức năng, thường bao gồm trí nhớ các vấn đề. Bị lỗi học tập quy trình cũng có thể đóng góp vào sự phát triển của bệnh tâm thần. Một ví dụ về điều này là trầm cảm. Đặc biệt khi nghiêm trọng, trầm cảm dẫn đến hiệu quả nhận thức kém hơn. Tuy nhiên, khả năng học tập và trí nhớ cải thiện hiệu suất một lần nữa khi trầm cảm rút lui. Một lý thuyết hiện tại cho 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 để đáp ứng với các kích thích trong tương lai: Ngưỡng kích thích giảm. Suy luận này giả định một sự phá vỡ các thụ thể có thể giải thích quá trình này. Trong các bệnh tâm thần như trầm cảm hoặc tâm thần phân liệt, có thể có sự xáo trộn 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 ủng hộ tác dụng của D-serine như một thuốc chống trầm cảm.
