ГЛИЦИН: ФУНКЦИИ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА - НЕВРОПСИХОЛОГИЯ - 2024

На глицин е една от аминокиселините, които образуват протеини на живи същества и също действа като един невротрансмитер. В генетичния код той е кодиран като GGU, GGC, GGA или GGG. Това е най-малката аминокиселина и единствената несъществена от 20-те аминокиселини, намиращи се в клетките.

Това вещество действа и като невротрансмитер, инхибира централната нервна система. Действа в гръбначния мозък и мозъчния ствол и допринася за контрола на двигателните движения, имунната система, като хормон на растежа и като запас от гликоген, наред с други.

Химична структура на глицин

Глицинът за първи път е изолиран от желатин през 1820 г. от директора на ботаническата градина в Нанси Анри Браконнол и изпълнява множество функции в човешкото тяло.

Структура и характеристики на глицина

Глицинова молекулна структура.

Както може да се види на изображението, глицин се състои от централна въглероден атом, към който радикал карбокси (СООН) и амино радикал (NH ₂) са свързани. Другите два радикала са водород. Следователно това е единствената аминокиселина с два равни радикала; няма оптичен изомеризъм.

Други негови свойства са:

• Точка на топене: 235,85 ºC
• Молекулно тегло: 75.07 g / mol
• Плътност: 1.6 g / cm ³
• Глобална формула: C ₂ H ₅ NO ₂

Глицинът е най-простата протеинова аминокиселина от всички, поради което не се счита за една от основните аминокиселини в човешкото тяло. Всъщност основната разлика между глицина и другите аминокиселини, класифицирани като основни, е, че тялото на хората е способно да го синтезира.

Глицин на прах. Източник: SPOTzillah CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

По този начин не е от съществено значение тази аминокиселина да се включва в ежедневната диета, тъй като организмът сам може да произвежда глицин, без да се налага да го поглъща.

За да се синтезира глицин, има два различни пътя, фосфорилиран и нефосфорилиран, а най-важният предшественик е серинът.

По този начин, чрез ензим, известен като хидроксиметил трансфераза, тялото е в състояние да трансформира серин в глицин.

Механизъм на действие

Глициния, представена с пръчки в 2D.

Когато тялото синтезира глицин от серин, аминокиселината навлиза в кръвния поток. Веднъж попаднал в кръвта, глицинът започва да изпълнява функциите си в цялото тяло.

Въпреки това, за да го направите, трябва да бъде свързан с поредица от рецептори, широко разпределени в различни области на тялото. Всъщност, като всички аминокиселини и други химикали, когато глицинът пътува през кръвта, той сам не извършва никакво действие.

Действията се извършват, когато достигне до определени части на тялото и може да се прикрепи към рецепторите, намиращи се в тези региони.

Глицинови рецептори

NMDA рецептор присъства в нервната система. 1. Клетъчна мембрана 2. Канал, блокиран от Mg2 + на мястото на блокиране (3) 3. Място на запушване с Mg2 + 4. Място на свързване на халюциногенни съединения 5. Място за свързване за Zn2 + 6. Място за свързване на агонисти (глутамат) и / или антагонистични лиганди (APV) 7. Гликозилиращи сайтове 8. Места на свързване на протони 9. Места на свързване на глицин 10. Място за свързване на полиамин 11. Извънклетъчно пространство 12. Вътреклетъчно пространство 13. Сложна субединица. Източник: Blanca Piedrafita CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/)

Глициновият рецептор се нарича GLyR-подобен рецептор и е специфичен тип рецептор за глицин. Когато аминокиселината се свърже със своя рецептор, при навлизането на хлоридни йони в неврона се генерират токове.

Синаптичните течения опосредстват инхибиторни бързи реакции, които следват доста сложен времеви профил, който няма да спрем да обсъждаме сега.

Обикновено функционирането на глицина с неговия рецептор започва с първа фаза на бърза реакция поради предстоящото отваряне на множество хлоридни канали.

Впоследствие отговорът се забавя поради инактивиране и асинхронно затваряне на каналите.

Характеристика

Глицинът изпълнява множество функции както в тялото, така и в мозъка на хората. По този начин, въпреки че не е една от основните аминокиселини, е изключително важно тялото да съдържа високи нива на глицин.

Откриването на ползите, осигурени от това вещество, и проблемите, които може да причини неговият дефицит, е основният фактор, който направи глицина елемент от голям интерес за храненето.

Както ще видим по-долу, функциите на глицина са много и много важни. Основните от тях са:

Подпомага контрола на нивата на амоняк в мозъка

Амонякът е химикал, който повечето от нас интерпретират като вредни и свързани с тежки химикали.

Самият амоняк обаче е страничен продукт от протеиновия метаболизъм, така че биохимичните реакции в организма бързо се превръщат в амонячни молекули.

Всъщност мозъкът изисква това вещество да функционира правилно и високи или натрупани нива на амоняк в мозъка може да доведе до патологии като чернодробно заболяване.

По този начин глицинът гарантира, че това не се случва и контролира нивата на амоняк в мозъчните региони.

Действа като успокояващ невротрансмитер в мозъка

ЯМР на мозъка

Глицинът е аминокиселина, която когато достига до мозъка, изпълнява невротрансмисионни функции, тоест модулира активността на невроните.

Основната дейност, която извършва в мозъка, е инхибирането, поради което се счита за един от основните инхибиращи невротрансмитери в мозъка, заедно с GABA.

За разлика от последния (GABA), глицинът действа в гръбначния мозък и мозъчния ствол.

Инхибирането, което той произвежда в тези мозъчни области, позволява да се успокои функционирането им и да се модулира хиперактивацията на мозъка.

Всъщност глицинът не прави лечение на тревожност, но може да бъде особено полезно вещество за предотвратяване на този тип психологически смущения.

Подпомага контрола на двигателните функции на тялото

Друга от основните функции на глицина на мозъчно ниво е контролът на двигателните функции на организма. Въпреки че допаминът е веществото, което най-много участва в този вид дейност, глицинът също играе важна роля.

Активността на тази аминокиселина, или по-скоро на този невротрансмитер в гръбначния мозък, позволява да се контролират движенията на крайниците на тялото.

По този начин дефицитът на глицин се свързва с проблеми с контрола на движението като спастичност или резки движения.

Действа като антиацид

Антацидът е името, дадено на вещества, които действат срещу киселини. По този начин антиацидът е отговорен за алкализирането на стомаха, като повишава pH и предотвратява появата на киселинност.

Най-популярните антиациди са натриев бикарбонат, калциев карбонат, магнезиев хидроксид и алуминий.

Въпреки че, макар и в по-малка степен, глицинът също извършва този тип действие, което го прави естествен антиацид в самото тяло.

Помага за увеличаване на отделянето на хормон на растежа

Нервна система и мозък

Хормонът на растежа или GH хормонът е пептидно вещество, което стимулира растежа и възпроизводството на клетките.

Без наличието на този хормон тялото не би било в състояние да се регенерира и расте, така че в крайна сметка ще се влоши. По същия начин дефицитът на този хормон може да причини разстройства на растежа при деца и възрастни.

GH е синтезиран едноверижен 191 аминокиселинен полипептид, където глицинът играе важна роля.

По този начин глицинът позволява да се насърчи растежа на тялото, спомага за създаването на мускулен тонус и насърчава силата и енергията в тялото.

Забавя мускулната дегенерация

По същия начин като предишната точка, глицинът също така позволява да забави мускулната дегенерация. Увеличеният растеж и приносът на силата и енергията, които той произхожда от тялото, не само се превръща в изграждането на по-жизнена мускулна тъкан.

Глицинът насърчава възстановяването и регенерацията на тъканите по всяко време, така че сътрудничи в изграждането на здраво тяло.

Всъщност глицинът е особено важна аминокиселина за тези, които се възстановяват от операция или страдат от други причини за неподвижност, тъй като създават рискови ситуации за мускулна дегенерация.

Подобрява съхранението на гликоген

Гликогенът е енергиен резервен полизахарид, съставен от разклонени вериги от глюкоза. С други думи, това вещество прави цялата енергия, която сме складирали и която ни позволява да имаме запаси в тялото.

Без гликоген, цялата енергия, която получаваме чрез храната, веднага би се изляла в кръвта и ще бъде изразходвана за действията, които предприемаме.

По този начин, способността да съхранявате гликоген в тялото е особено важен фактор за здравето на хората.

Глицинът от своя страна е основна аминокиселина на гликоген и сътрудничи в този процес на съхранение, така че високите нива на това вещество позволяват да се повиши ефективността на тези функции.

Популяризира здравата простата

Функциите, които глицинът изпълнява върху простатата на хората, все още са във фази на изследване и данните, които имаме днес, са малко дифузни. Доказано е обаче, че глицинът съдържа големи количества в простатна течност.

Този факт е мотивирал значителен интерес към ползите от глицина и днес се постулира, че тази аминокиселина може да играе много важна роля за поддържане на здрава простата.

Подобряване на спортните постижения

Приемът на L-аргинин заедно с L-глицин показа, че леко повишава нивата на съхранявания креатин в организма.

Креатинът се комбинира с фосфати и е важен източник на енергия при силови дейности като вдигане на тежести.

Подобряване на когнитивното представяне

В момента ролята, която глицинът може да играе в когнитивното функциониране на хората, също се изследва.

Увеличаването на енергията, произведена от тази аминокиселина както физически, така и психически, е доста контрастно, така че по същия начин, че може да повиши физическата си работа, се постулира, че може да увеличи и когнитивните показатели.

В допълнение, тясната връзка с невротрансмитерите, които осъществяват процеси в паметта и познавателния капацитет, като ацетилхолин или допамин, прави възможно глицинът да бъде важно вещество в интелектуалното представяне.

Освен това скорошно проучване показа как глицинът може да намали времето за реакция поради липса на сън.

Какво може да причини дефицит на глицин?

Глицинът е аминокиселина, която извършва много важни дейности в различни региони на тялото; липсата на това вещество може да причини редица изменения и патологични прояви.

Най-типичните симптоми на недостиг на глицин са:

1. Промени в растежа.
2. Внезапни контракции на мускулите.
3. Преувеличени движения.
4. Забавяне във възстановяването на увредените тъкани.
5. Слабост на простатата.
6. Слабост на имунната система.
7. Глюкозни нарушения
8. Проявява крехкост в хрущялите, костите и сухожилията.

Кой може да се възползва максимално от глицина?

Глицинът извършва множество полезни дейности за човешкия организъм, поради което е положителна аминокиселина за всички хора.

Въпреки това, някои хора, поради здравословните си състояния, могат да изискват по-големи количества от това вещество и могат да се възползват повече от него. Тези хора са:

1. Индивиди, които страдат от чести инфекции.
2. Хората с чести проблеми със стомашната киселина.
3. Субекти със слабости в имунната им система.
4. Хората, които имат проблеми при регенерацията на рани или порязвания.
5. Хората, склонни към симптоми на тревожност или панически атаки, или се характеризират с много нервно поведение.

В тези случаи е особено важно да включите глицин чрез диетата, като консумирате продукти, богати на глицин като месо, грах, сирене, ядки, гъби, спанак, яйца, краставици или моркови.

Препратки

1. Фернандес-Санчес, Е.; Десет война, FJ; Cubleos, B.; Gimenez, C. Y Zafra, F. (2008) Механизми на ендоплазмено-ретикулумния износ на глицинов транспортер-1 (GLYT1). Biochem. J. 409: 669-681.
2. Kuhse J, Betz H и Kirsch J: Инхибиторният глицинов рецептор: Архитектура, синаптична локализация и молекулярна патология на постсинаптичен комплекс от йонни канали. Curr Opin Neurobiol, 1995, 5: 318-323.
3. Martinez-Maza, R.; Поятос, I.; Лопес-Коркуера, Б.; Gimenez, C.; Zafra, F. Y Aragón, C. (2001) Ролята на N-гликозилирането в транспорта до плазмената мембрана и сортирането на невронния глицинов транспортер GLYT2. J. Biol. Chem. 276: 2168-2173.
4. Vandenberg, RJ; Shaddick, K. & Ju, P. (2007) Молекулна основа за субстратна дискриминация от преносители на глицин. J. Biol. Chem. 282: 14447-14453.
5. Steinert PM, Mack JW, Korge BP et al.: Глицинови бримки в протеини: Тяхната поява в определени междинни нишки с верижка, лорикрини и едноверижни РНК свързващи протеини. Int J Biol Macromol, 1991, 13: 130-139.
6. Yang W, Battineni ML и Brodsky B: Средата на аминокиселинната последователност модулира разрушаването чрез заместване на остеогенезата имперфекта глицин в колаген-подобен пептид. Биохимия, 1997, 36: 6930-6945.