Alle proteïene in ons liggaam word uit aminosure gebou. Daar is baie proteïene in die liggaam, en daar is net 20 boustene - die aminosure waaruit dit saamgestel is. Proteïene verskil dus van mekaar in 'n stel aminosure en hul volgorde. Sisteïen is een van die 20 aminosure.
Cysteine - wat is dit?
Cysteine is 'n alifatiese swaelbevattende aminosuur. Alifaties - bevat slegs versadigde bindings. Soos enige aminosuur, sluit die formule van sisteïen 'n karboksiel (-COOH) en aminogroep (-NH2), sowel as 'n unieke tiol (-SH) in. Die tiol ('n ander naam is sulfhidriel) groep sluit 'n swaelatoom en 'n waterstofatoom in.
Die molekulêre chemiese formule van sisteïen is C3H7NO2S. Molekulêre gewig - 121.
Formule van die aminosuur sisteïen
Om die struktuur van aminosure uit te beeld, word verskillende formules gebruik. Hieronder is verskeie opsies vir die skryf van die struktuurformule van sisteïen.
Alle aminosure het amino- en karboksielgroepe wat aan die α-koolstofatoom geheg is, en verskil slegs in die struktuur van die radikaal wat aan dieselfde koolstofatoom geheg is. Byvoorbeeld, hieronder is die struktuurformules van alanien, sisteïen en glisien, serien en sistien.
Alle aminosure het dieselfde ruggraat en verskillende radikale. Dit is die struktuur van die radikaal wat die kwalifikasie van aminosure onderlê en die eienskappe van die molekule self bepaal. In sisteïen is die radikale formule CH2-SH. Hierdie radikale behoort aan die groep van polêre, ongelaaide, hidrofiliese radikale. Dit beteken dat dele van die proteïen wat sisteïen bevat water kan byvoeg (hidreer) en met ander dele van die proteïen kan interaksie hê, wat ook aminosure met hidrofiliese groepe bevat, deur waterstofbindings te gebruik.
Cysteine bevat 'n unieke tiolgroep
Cysteine is 'n unieke aminosuur. Dit is die enigste een onder die 20 natuurlike aminosure wat 'n tiol (-HS) groep bevat. Tiolgroepe kan oksidatiewe en reduksiereaksies ondergaan. Wanneer die tiolgroep van sisteïen geoksideer word, word sisteien gevorm - 'n aminosuur wat bestaan uit twee sisteïenreste wat deur 'n disulfiedbinding verbind word. Die reaksie is omkeerbaar - die herstel van die disulfiedbinding regenereer twee sisteïenmolekules. Sistiendisulfiedbindings is van kritieke belang om die strukture van baie proteïene te bepaal.
Oksidasie van die tiolgroep sisteïen lei tot die vorming van 'n disulfiedbinding met 'n andertiol, tydens verdere oksidasie word sulfien- en sulfonsure gevorm.
Vanweë sy vermoë om redoksreaksies aan te gaan, het sisteïen antioksidanteienskappe.
Cysteine is 'n komponent van proteïene
Aminosure waaruit proteïene bestaan, word proteïenogenies genoem. Soos reeds genoem, is daar 20 van hulle, en cysteine is een van hulle. Om die primêre struktuur van 'n proteïen te vorm, word aminosure saamgevoeg om 'n lang ketting te vorm. Die verband vind plaas as gevolg van die groepe van die skelet van aminosure, radikale neem nie hieraan deel nie. Die binding tussen aminosure word gevorm deur die karboksielgroep van een aminosuur en die aminogroep van 'n ander aminosuur. 'n Binding wat op hierdie manier tussen twee aminosure gevorm word, word 'n peptiedbinding genoem.
Die figuur toon die formule van die tripeptied alanien sisteïen fenielalanien en die skema van sy vorming.
Die kleinste peptied in die liggaam is glutathione, wat uit net twee aminosure bestaan, insluitend sisteïen. Twee aminosure wat aan mekaar gekoppel is, word 'n dipeptied genoem, drie word 'n tripeptied genoem. Hier is nog 'n formule van 'n tripeptied van alanien, lisien en sisteïen.
Stowwe wat 10 tot 40 aminosure bevat, word polipeptiede genoem. Proteïene self bevat meer as 40 aminosuurreste. Sisteïen is 'n komponent van baie peptiede en proteïene, soos insulien.
Bronne van sisteïen
Iemand behoort elke dag 4,1 mg sisteïen per 1 kg liggaamsgewig in te neem. Dit wil sê in die menslike liggaamwat 70 kg weeg, moet 287 mg van hierdie aminosuur per dag ontvang.
Deel van sisteïen kan in die liggaam gesintetiseer word, deel kom van kos. Die volgende is 'n lys van voedsel wat die maksimum hoeveelheid van die aminosuur bevat.
| Cysteine-inhoud in produkte | |
| Produk | Cysteine-inhoud per 100 g produk, mg |
| Sojaprodukte | 638 |
| Bees-en-lamsvleis | 460 |
| Saad (sonneblom, waatlemoen, sesam, vlas, pampoen) en neute (pistache, denne) | 451 |
| Hoendervleis | 423 |
| Hawer en hawersemels | 408 |
| Vark | 388 |
| Vis (tuna, salm, baars, makriel, heilbot) en skulpvis (mossels, garnale) | 335 |
| Kaas, suiwel en eiers | 292 |
| Bone (kekerertjies, boontjies, bone, lensies) | 127 |
| Graangewasse (bokwiet, gars, rys) | 120 |
Boonop word sisteïen gevind in rooi soetrissies, knoffel, uie, donker blaargroentes - Brusselse spruite, broccoli.
Produseer voedselaanvullings, soos L-sisteïenhidrochloried, N-asetielsisteïen. Die tweede is meer oplosbaar en is makliker vir die liggaam om te absorbeer.
In die industrie word L-sisteïen verkry deur hidrolise uit voëlvere, hare en menslike hare. 'n Duurder sintetiese L-sisteïen word vervaardig, geskik vir Moslem- en Joodse voedselregulasies (ingevolgegodsdienstige aspekte).
Sisteïensintese in die liggaam
Cysteine, saam met tirosien, is 'n voorwaardelik noodsaaklike aminosuur. Dit beteken dat hulle in die liggaam gesintetiseer kan word, maar slegs uit essensiële aminosure: sisteïen van metionien, tirosien van fenielalanien.
Vir die sintese van sisteïen is twee aminosure nodig - die essensiële metionien en die nie-essensiële serien. Metionien is 'n swaelatoomskenker. Sisteïen word gesintetiseer uit homosisteïen in twee reaksies wat deur piridoksaalfosfaat gekataliseer word. Genetiese afwykings, sowel as 'n tekort aan vitamiene B9 (foliensuur), B6 en B12 lood om die gebruik van die ensiem te ontwrig, word homosisteïen nie na sisteïen omgeskakel nie, maar na homosistien. Hierdie stof versamel in die liggaam, wat 'n siekte veroorsaak wat gepaard gaan met katarakte, osteoporose, verstandelike gestremdheid.
Sintese in die liggaam kan gebrekkig wees by bejaardes en babas, persone met sekere metaboliese siektes, wat aan wanabsorpsiesindroom ly.
Sisteïensintese-reaksies
In die diereliggaam word sisteïen direk vanaf serien gesintetiseer, en metionien is die bron van swael. Metionien word omgeskakel na homosisteïen via die tussenprodukte S-AM en S-AG. S-adenosielmetionien - die aktiewe vorm van metionien, word gevorm deur die kombinasie van ATP en metionien. Tree op as 'n skenker van die metielgroep in die sintese van verskeie verbindings: sisteïen, adrenalien, asetielcholien, lesitien, karnitien.
As gevolg van transmetilering word S-AM omgeskakel na S-adenosielhomosisteïen (S-AH). Laaste tydens hidrolisevorm adenosien en homosisteïen. Homosisteïen kombineer met serien met die deelname van die ensiem sistationien-β-sintase met die vorming van tioeter sistationien. Sistationien word omgeskakel na sisteïen en α-ketobutiraat deur die ensiem sistationien γ-liase.
By plante en bakterieë vind sintese anders plaas. Verskeie stowwe, selfs waterstofsulfied, kan dien as 'n bron van swael vir die sintese van sisteïen.
Die biologiese rol van sisteïen
As gevolg van die tiolgroep (-HS) in die formule van sisteïen, word disulfiedbindings in proteïene gevorm, wat disulfiedbrûe genoem word. Disulfiedbindings is kovalent, sterk. Hulle word gevorm tussen twee sisteïenmolekules in die proteïen. Intrakettingbrûe kan binne 'n enkele polipeptiedketting vorm, en tussenkettingbrûe tussen individuele proteïenkettings. Byvoorbeeld, beide tipes brûe vind plaas in die struktuur van insulien. Hierdie bindings handhaaf die tersiêre en kwaternêre struktuur van die proteïen.
Disulfiedbindings bevat meestal ekstrasellulêre proteïene. Hierdie tipe verbinding is byvoorbeeld van groot belang in die stabilisering van die struktuur van insulien, immunoglobuliene en verteringsensieme. Proteïene wat baie disulfiedbrûe bevat, is meer bestand teen hittedenaturering, wat hulle in staat stel om hul aktiwiteit onder meer ekstreme toestande te behou.
Kenmerke van die sisteïenformule voorsien dit van antioksidanteienskappe. Sisteïen speel die rol van 'n antioksidant en tree in oksidasie-reduksie-reaksies. Die tiolgroep het dus 'n hoë affiniteit vir swaar metaleproteïene wat sisteïen bevat, bind metale soos kwik, lood en kadmium. Die pK van sisteïen in die proteïen is sodanig dat dit verseker dat die aminosuur in die reaktiewe tiolaatvorm is, dit wil sê, sisteïen skenk maklik die HS-anioon.
Sisteïen is 'n belangrike bron van swael in metabolisme.
Funksies van sisteïen
As gevolg van die teenwoordigheid van 'n tiolgroep wat maklik reageer, is sisteïen betrokke by verskeie prosesse in die liggaam en verrig baie funksies.
- Besit antioksidanteienskappe.
- Neem deel aan die sintese van glutathion.
- Neem deel aan die sintese van taurien, biotien, koënsiem A, heparien.
- Neem deel aan die vorming van limfosiete.
- Dit is deel van β-keratien, wat betrokke is by die vorming van weefsels van die vel, hare, slymvliese van die spysverteringstelsel.
- Bevorder die neutralisering van sommige giftige stowwe.
Gebruik van sisteïen
Cysteine het wye toepassing gevind in die mediese, farmaseutiese, voedselindustrieë.
Cysteine word dikwels gebruik in die behandeling van verskeie siektes:
- Vir brongitis en emfiseem aangesien dit slym verdun.
- Vir rumatoïede artritis, aarsiekte en kanker.
- Vir swaarmetaalvergiftiging.
Boonop versnel sisteïen herstel na operasies en brandwonde, aktiveer leukosiete.
Cysteine versnel vetverbranding en spierbou, daarom word dit dikwels deur atlete gebruik.
Aminosuur word as 'n geurmiddel gebruik. Cysteine is 'n geregistreerde voedseladditief E920.
