Serine

Di Serine itu adalah asam amino yang merupakan salah satu dari dua puluh asam amino alami dan tidak esensial. Serin bentuk-D bertindak sebagai agonis bersama dalam pensinyalan saraf dan mungkin berperan dalam berbagai penyakit mental.

Apa itu serine?

Serin adalah asam amino dengan rumus struktur H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Itu terjadi dalam bentuk-L dan merupakan salah satu asam amino non-esensial, karena tubuh manusia dapat memproduksinya sendiri. Serine mendapatkan namanya dari kata Latin "sericum", yang berarti "sutra".

Sutra dapat berfungsi sebagai bahan baku serine dengan mengolah sericin lem sutra secara teknis. Seperti semua asam amino, serin memiliki struktur yang khas. Gugus karboksil terdiri dari urutan atom karbon, oksigen, oksigen, hidrogen (COOH); gugus karboksil bereaksi menjadi asam ketika ion H + dipisahkan. Kelompok atom kedua adalah kelompok amino. Ini terdiri dari satu atom nitrogen dan dua atom hidrogen (NH2).

Berbeda dengan gugus karboksil, gugus amino memiliki reaksi basa yang mengikat proton ke pasangan elektron bebas pada nitrogen. Baik gugus karboksil dan gugus amino adalah sama untuk semua asam amino. Kelompok atom ketiga adalah rantai samping, di mana asam amino memiliki berbagai sifatnya.

Fungsi, efek & tugas

Serine memiliki dua fungsi penting bagi tubuh manusia. Sebagai asam amino, serin adalah bahan penyusun protein.Protein adalah makromolekul dan membentuk enzim dan hormon serta zat dasar seperti aktin dan miosin yang membentuk otot.

Antibodi dari sistem kekebalan dan hemoglobin, pigmen darah merah, juga merupakan protein. Selain serin, ada sembilan belas asam amino lain yang terjadi pada protein alami. Susunan spesifik dari asam amino menciptakan rantai protein yang panjang. Karena sifat fisiknya, rantai ini melipat dan membentuk struktur tiga dimensi spasial. Kode genetik menentukan urutan asam amino dalam rantai tersebut.

Kebanyakan sel manusia mengandung serine dalam bentuk L. Sebaliknya, D-serine diproduksi di sel-sel sistem saraf - neuron dan sel glial. Dalam varian ini, serin bertindak sebagai ko-agonis: ia mengikat reseptor sel saraf dan dengan demikian memicu sinyal di neuron yang ditransmisikan sebagai impuls listrik ke aksonnya dan diteruskan ke sel saraf berikutnya. Dengan cara ini, transfer informasi terjadi di dalam sistem saraf.

Namun, zat pembawa pesan tidak dapat mengikat setiap reseptor sesuka hati: Menurut prinsip gembok dan kunci, neurotransmiter dan reseptor harus memiliki sifat yang cocok satu sama lain. D-serin terjadi, antara lain, sebagai ko-agonis pada reseptor NMDA. Meskipun serine bukanlah substansi pembawa pesan utama di sana, ia memiliki efek penguatan pada transmisi sinyal.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Serine penting agar tubuh berfungsi. Sel manusia menghasilkan serin dengan mengoksidasi dan mengaminasi 3-fosfogliserat, yaitu dengan menambahkan gugus amino. Serin adalah salah satu asam amino netral: gugus aminonya memiliki nilai pH yang seimbang dan oleh karena itu bukan asam maupun basa. Selain itu, serin adalah asam amino polar.

Karena ini adalah salah satu bahan penyusun semua protein manusia, ini sangat umum. Seri-L membentuk varian alami serin dan terjadi terutama pada nilai pH netral sekitar tujuh. Nilai pH ini berlaku di dalam sel tubuh manusia, tempat serin diproses. L-serine adalah zwitterion. Zwitterion terbentuk ketika gugus karboksil dan gugus amino bereaksi satu sama lain: proton dari gugus karboksil bermigrasi ke gugus amino dan di sana berikatan dengan pasangan elektron bebas.

Oleh karena itu, zwitterion memiliki muatan positif dan negatif dan tidak bermuatan secara keseluruhan. Tubuh sering memecah serin menjadi glisin, yang juga merupakan asam amino yang, seperti serin, bersifat netral tetapi non-polar. Serin juga dapat menghasilkan piruvat, yang juga dikenal sebagai asam asetilformat atau asam piruvat. Ini adalah asam keto karboksilat.

Penyakit & Gangguan

Dalam bentuk L-nya, serin terjadi di neuron dan sel glial dan mungkin berperan dalam berbagai penyakit mental. L-serine mengikat sebagai ko-agonis ke reseptor N-metil-D-aspartat, atau disingkat reseptor NMDA. Ini meningkatkan efek neurotransmitter glutamat, yang mengikat reseptor NMDA dan dengan demikian mengaktifkan sel saraf.

Proses pembelajaran dan memori bergantung pada reseptor NMDA; ini menunjukkan renovasi koneksi sinaptik dan dengan demikian mengubah struktur sistem saraf. Plastisitas ini diekspresikan sebagai pembelajaran di tingkat makro. Sains menganggap hubungan ini relevan dengan penyakit mental. Penyakit mental menyebabkan banyak gangguan fungsional, yang seringkali juga termasuk masalah memori. Proses pembelajaran yang salah juga dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit mental. Contohnya adalah depresi. Depresi menyebabkan kinerja kognitif yang buruk, terutama bila sangat parah. Namun, kemampuan untuk belajar dan kinerja memori meningkat kembali saat depresi mereda.

Sebuah teori saat ini mengasumsikan bahwa aktivasi yang sering dari jalur saraf tertentu meningkatkan kemungkinan jalur ini akan diaktifkan lebih cepat jika terjadi rangsangan di masa depan: ambang stimulus turun. Pertimbangan ini didasarkan pada deblocking reseptor, yang dapat menjelaskan prosesnya. Dalam kasus penyakit mental seperti depresi atau skizofrenia, mungkin ada gangguan dalam proses ini, yang dapat menjelaskan setidaknya sebagian dari gejala yang bersangkutan. Dalam konteks ini, studi awal mengkonfirmasi efek D-serine sebagai antidepresan.