Vücudumuzdaki tüm proteinler amino asitlerden yapılır. Vücutta çok sayıda protein vardır ve sadece 20 yapı taşı vardır - onları oluşturan amino asitler. Bu nedenle, proteinler bir dizi amino asit ve diziliminde birbirinden farklıdır. Sistein 20 amino asitten biridir.
Sistein - nedir?
Sistein, alifatik kükürt içeren bir amino asittir. Alifatik - sadece doymuş bağlar içerir. Herhangi bir amino asit gibi, sistein formülü bir karboksil (-COOH) ve amino grubu (-NH2) ve ayrıca benzersiz bir tiyol (-SH) içerir. Tiyol (başka bir isim sülfidrildir) grubu, bir kükürt atomu ve bir hidrojen atomu içerir.
Sisteinin moleküler kimyasal formülü C3H7NO2S şeklindedir. Molekül ağırlığı - 121.
Sistein amino asidinin formülü
Amino asitlerin yapısını göstermek için farklı formüller kullanılır. Aşağıda sisteinin yapısal formülünü yazmak için birkaç seçenek bulunmaktadır.
Bütün amino asitler, α-karbon atomuna bağlı amino ve karboksil gruplarına sahiptir ve yalnızca aynı karbon atomuna bağlı radikalin yapısında farklılık gösterir. Örneğin aşağıda alanin, sistein ve glisin, serin ve sistin yapısal formülleri verilmiştir.
Bütün amino asitler aynı omurgaya ve farklı radikallere sahiptir. Amino asitlerin niteliklerinin altında yatan ve molekülün kendisinin özelliklerini belirleyen radikalin yapısıdır. Sisteinde radikal formül CH2-SH'dir. Bu radikal, polar, yüksüz, hidrofilik radikaller grubuna aittir. Bu, proteinin sistein içeren bölümlerinin su (hidrat) ekleyebileceği ve hidrojen bağları kullanarak hidrofilik gruplara sahip amino asitler içeren proteinin diğer bölümleriyle etkileşime girebileceği anlamına gelir.
Sistein benzersiz bir tiyol grubu içerir
Sistein benzersiz bir amino asittir. Bir tiyol (-HS) grubu içeren 20 doğal amino asit arasında tektir. Tiyol grupları oksidatif ve indirgeme reaksiyonlarına girebilir. Sisteinin tiyol grubu oksitlendiğinde, sistin oluşur - bir disülfid bağı ile bağlanan iki sistein kalıntısından oluşan bir amino asit. Reaksiyon tersine çevrilebilir - disülfid bağının restorasyonu iki sistein molekülünü yeniden üretir. Sistin disülfid bağları birçok proteinin yapısını belirlemek için kritik öneme sahiptir.
Sisteinin tiyol grubunun oksidasyonu, başka bir sistein ile disülfid bağının oluşmasına yol açar.tiyol, daha fazla oksidasyon sırasında sülfinik ve sülfonik asitler oluşur.
Redoks reaksiyonlarına girme yeteneğinden dolayı sistein antioksidan özelliklere sahiptir.
Sistein proteinlerin bir bileşenidir
Proteinleri oluşturan amino asitlere proteinojenik denir. Daha önce de belirtildiği gibi, bunlardan 20 tane var ve sistein bunlardan biri. Bir proteinin birincil yapısını oluşturmak için amino asitler uzun bir zincir oluşturmak üzere birleştirilir. Bağlantı, amino asitlerin iskelet grupları nedeniyle oluşur, radikaller buna katılmaz. Amino asitler arasındaki bağ, bir amino asidin karboksil grubu ile başka bir amino asidin amino grubu tarafından oluşturulur. İki amino asit arasında bu şekilde oluşan bağa peptit bağı denir.
Şekil, tripeptid alanin sistein fenilalanin formülünü ve oluşum şemasını göstermektedir.
Vücuttaki en küçük peptit, sistein dahil sadece iki amino asitten oluşan glutatyondur. Birbirine bağlı iki amino aside dipeptit, üçüne tripeptid denir. İşte alanin, lizin ve sisteinden oluşan bir tripeptitin başka bir formülü.
10 ila 40 amino asit içeren maddelere polipeptit denir. Proteinlerin kendileri 40'tan fazla amino asit kalıntısı içerir. Sistein, insülin gibi birçok peptit ve proteinin bir bileşenidir.
Sistein kaynakları
Her gün bir kişi vücut ağırlığının 1 kg'ı başına 4,1 mg sistein tüketmelidir. Yani insan vücudunda70 kg ağırlığındaki bir kişi günde bu amino asitten 287 mg almalıdır.
Sisteinin bir kısmı vücutta sentezlenebilir, bir kısmı besinlerden gelir. Aşağıda maksimum miktarda amino asit içeren yiyeceklerin bir listesi bulunmaktadır.
| Ürünlerdeki sistein içeriği | |
| Ürün | 100 g ürün başına Sistein içeriği, mg |
| Soya ürünleri | 638 |
| Sığır eti ve kuzu eti | 460 |
| Tohumlar (ayçiçeği, karpuz, susam, keten, balkabağı) ve fındık (fıstık, çam) | 451 |
| Tavuk eti | 423 |
| Yulaf ve yulaf kepeği | 408 |
| Domuz eti | 388 |
| Balık (ton balığı, somon, levrek, uskumru, pisi balığı) ve kabuklu deniz ürünleri (midye, karides) | 335 |
| Peynir, süt ve yumurta | 292 |
| Fasulye (nohut, fasulye, fasulye, mercimek) | 127 |
| Hububat (karabuğday, arpa, pirinç) | 120 |
Ayrıca sistein kırmızı biber, sarımsak, soğan, koyu yapraklı sebzelerde bulunur - Brüksel lahanası, brokoli.
L-sistein hidroklorür, N-asetilsistein gibi gıda takviyeleri üretin. İkincisi daha çözünür ve vücut tarafından daha kolay emilir.
Endüstride L-sistein kuş tüylerinden, kıllardan ve insan saçından hidroliz ile elde edilir. Müslüman ve Yahudi gıda düzenlemelerine uygun daha pahalı bir sentetik L-sistein üretilir.dini yönler).
Vücutta sistein sentezi
Sistein, tirozin ile birlikte şartlı olarak gerekli bir amino asittir. Bu, vücutta sentezlenebilecekleri anlamına gelir, ancak yalnızca esansiyel amino asitlerden: metiyoninden sistein, fenilalanin'den tirozin.
Sistein sentezi için iki amino asit gereklidir - esansiyel metionin ve esansiyel olmayan serin. Metionin bir kükürt atomu vericisidir. Sistein, piridoksal fosfat tarafından katalize edilen iki reaksiyonda homosisteinden sentezlenir. Genetik bozuklukların yanı sıra vitamin B9 (folik asit), B6 ve B12 kurşun eksikliği enzimin kullanımını bozmak için homosistein, sistein'e değil, homosistin'e dönüştürülür. Bu madde vücutta birikerek katarakt, kemik erimesi, zeka geriliğinin eşlik ettiği bir hastalığa neden olur.
Yaşlılarda ve bebeklerde, belirli metabolik hastalıkları olan, malabsorpsiyon sendromundan muzdarip kişilerde vücuttaki sentez yetersiz olabilir.
Sistein sentez reaksiyonları
Hayvan vücudunda sistein doğrudan serinden sentezlenir ve metionin kükürt kaynağıdır. Metionin, S-AM ve S-AG ara ürünleri aracılığıyla homosisteine dönüştürülür. S-adenosilmetiyonin - metiyoninin aktif formu, ATP ve metiyonin kombinasyonu ile oluşturulur. Sistein, adrenalin, asetilkolin, lesitin, karnitin gibi çeşitli bileşiklerin sentezinde metil grubunun donörü görevi görür.
Transmetilasyonun bir sonucu olarak, S-AM, S-adenosilhomosisteine (S-AH) dönüştürülür. Hidroliz sırasında sonadenozin ve homosistein oluşturur. Homosistein, sistatiyonin-β-sentaz enziminin katılımıyla serin ile tioeter sistatiyonin oluşumu ile birleşir. Sistatiyonin, sistatiyonin γ-liyaz enzimi tarafından sistein ve α-ketobütirata dönüştürülür.
Bitkilerde ve bakterilerde sentez farklı şekilde gerçekleşir. Çeşitli maddeler, hatta hidrojen sülfür bile, sistein sentezi için bir kükürt kaynağı olarak hizmet edebilir.
Sisteinin biyolojik rolü
Sisteinin formülündeki tiyol grubu (-HS) nedeniyle, proteinlerde disülfit bağları oluşur, buna disülfid köprüleri denir. Disülfid bağları kovalent, güçlüdür. Proteindeki iki sistein molekülü arasında oluşurlar. Zincir içi köprüler, tek bir polipeptit zinciri içinde ve tek tek protein zincirleri arasında zincirler arası köprüler oluşturabilir. Örneğin her iki tip köprü de insülinin yapısında yer alır. Bu bağlar, proteinin üçüncül ve dördüncül yapısını korur.
Disülfid bağları çoğunlukla hücre dışı proteinler içerir. Örneğin, bu tür bir bağlantı, insülin, immünoglobulinler ve sindirim enzimlerinin yapısını stabilize etmede büyük önem taşır. Birçok disülfid köprüsü içeren proteinler, ısı denatürasyonuna karşı daha dirençli olup, aktivitelerini daha aşırı koşullarda sürdürmelerine olanak tanır.
Sistein formülünün özellikleri ona antioksidan özellikler sağlar. Sistein, oksidasyon-indirgeme reaksiyonlarına giren bir antioksidan rolünü oynar. Tiyol grubu ağır metaller için yüksek bir afiniteye sahiptir, bu nedenlesistein içeren proteinler cıva, kurşun ve kadmiyum gibi metalleri bağlar. Proteindeki sisteinin pK değeri amino asidin reaktif tiyolat formunda olmasını sağlayacak şekildedir yani sistein HS anyonunu kolayca bağışlar.
Sistein metabolizmada önemli bir kükürt kaynağıdır.
Sisteinin işlevleri
Kolay tepki veren bir tiyol grubunun varlığından dolayı sistein vücuttaki çeşitli işlemlerde görev alır ve birçok işlevi yerine getirir.
- Antioksidan özelliklere sahiptir.
- Glutatyon sentezine katılır.
- Taurin, biotin, koenzim A, heparin sentezine katılır.
- Lenfosit oluşumuna katılır.
- Sindirim sisteminin cilt, saç, mukoza zarının oluşumunda rol oynayan β-keratinin bir parçasıdır.
- Bazı toksik maddelerin nötralizasyonunu destekler.
Sistein kullanımı
Sistein tıp, ilaç, gıda endüstrilerinde geniş uygulama alanı bulmuştur.
Sistein genellikle çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılır:
- Mukusu incelten bronşit ve amfizem için.
- Romatoid artrit, damar hastalığı ve kanser için.
- Ağır metal zehirlenmesi için.
Ayrıca sistein ameliyatlardan sonra iyileşmeyi hızlandırır ve yakar, lökositleri aktive eder.
Sistein yağ yakımını ve kas oluşumunu hızlandırır, bu nedenle sporcular tarafından sıklıkla kullanılır.
Amino asit aroma maddesi olarak kullanılır. Sistein, tescilli bir gıda katkı maddesi E920'dir.
