Где содержится цистин?

Содержание

Цистеин и цистин. Важность, дефицит и действие

Цистин – одна из заменимых аминокислот, образующаяся путем окисления цистеина. Цистин и цистеин – серосодержащие аминокислоты, которые участвуют в образовании белков и пептидов (иммуноглобулинов и инсулина), в формировании их структуры. В метаболизме обе аминокислоты равнозначны, поскольку легко происходит их взаимное превращение в нашем организме.

Цистеин синтезируется из другой серосодержащей амк – метионина, причем этот процесс многоступенчатый и требует присутствия определенных витаминов (В6, В9, В12) и ферментов. Отрицательно влияют на выработку цистеина нарушения обмена веществ и заболевания печени.

Полезные свойства цистеина:

  • Участвует в образовании и поддержании оптимального уровня мощного антиоксиданта – глутатиона и вещества, играющего ключевую роль в поддержании ЦНС – таурина
  • Входит в состав альфа-кератина – основного белка кожи, волос и ногтей
  • Играет важную роль в производстве Т-клеток (лимфоцитов) и укреплении иммунитета
  • Придает эластичность кровеносным сосудам, снижает риск развития инфаркта миокарда
  • Снижает выработку свободных радикалов
  • Ускоряет сжигание жиров и образование мышечной ткани
  • Повышает спортивную выносливость
  • Способствует детоксикации организма
  • Защищает от негативного влияния радиации
  • Обладает способностью разрушать слизь в дыхательных путях
  • Ускоряет выздоровление после операций, обморожений и ожогов
  • Снижает уровень сахара в крови
  • Благотворно влияет на желудочно-кишечный тракт: защищает полость и восстанавливает слизистый слой.

Антиоксидантное действие цистеина усиливается при его одновременном приеме вместе с селеном и витамином С.

Как видим, серосодержащие аминокислоты цистин / цистеин полезны и для общего здоровья, и для внешней привлекательности.

Цистеин применяют в качестве натурального лекарства в альтернативной медицине при следующих заболеваниях:

  • Диабет
  • Сердечно-сосудистые заболевания
  • Стенокардия
  • Заболевания дыхательной системы (Хронический бронхит)
  • Колит
  • Воспаления
  • Грипп
  • Ревматоидный артрит
  • Катаракта в начальной стадии

Признаки дефицита цистеина:

  • Слабый иммунитет
  • Кожные изменения (кератоз и др.)
  • Хрупкость волос
  • Ломкость ногтей
  • Сечение волос и ногтей
  • Ухудшение памяти
  • Депрессивное настроение
  • Трещины на слизистых оболочках
  • Нарушение функционирования жкт
  • Проблемы с сердечно-сосудистой системой

Особенно остро нехватку цистеина ощущают ВИЧ-инфицированные и больные СПИДом.

Избыток цистина и цистеина может привести к увеличению гомоцистеина, что нежелательно для нашего здоровья, так как увеличивает риск инфаркта, инсульта и др. сердечно-сосудистых заболеваний.

Суточная норма – 2500-3000 мг цистеина. Потребление выше нормы может оказать негативное токсическое влияние и вызвать побочные эффекты в виде аллергии, повышенной раздражительности, тошноты, нарушения работы тонкого кишечника, сгущения крови и общего дискомфорта в организме. Более 7 г в сутки – это токсическая доза, представляющая собой прямую угрозу для жизни человека.

Стрессы, болезни и интенсивные физические нагрузки – факторы, требующие дополнительных «поставщиков» цистеина.

На сайте iHerb вы сможете выбрать и купить биодобавки с цистеином, с учетом рекомендаций вашего лечащего врача. А мы предлагаем краткий обзор наиболее популярных брендов.

Now Foods, L-цистеин, 500 мг, 100 таблеток Прием по 1 таблетки от одного до трех раз в сутки поддержит здоровье кожи, ногтей и волос.

Solgar, L-цистеин, 500 мг, 90 вегетарианских капсул Принимать по 1-2 капсулы ежедневно между приемами пищи. Продукт содержит L-Cysteine свободной формы, который быстро всасывается и легко усваивается организмом.

N-ацетил цистеин – это более устойчивая форма l-цистеина, которая сама по себе является эффективным антиоксидантом, а также прекурсором еще одного основного антиоксиданта – глютатиона. На сайте iHerb представлен N-ацетил цистеин, 1000 мг, 120 таблеток от Source Naturals, с более подробной информацией о котором можно ознакомиться, нажав на фото

Самая простая пошаговая инструкция «Как заказать на iHerb» находится .

По вопросам приобретения обращайтесь на следующие контакты:

Email: laminine@faktorzhizni.ru

Skype: LaminineSupport

Телефон: +7906-942-56-39 (Светлана), подключены приложения Viber и WhatsApp

Цистеин: функции, источники, применение

© alexlmx — stock.adobe.com

Поделиться:

Цистеин является серосодержащей аминокислотой (далее – АК). По сведениям некоторых источников, вещество относится к условно-незаменимым. Данный термин буквально обозначает, что организм способен синтезировать цистеин в определенных условиях. Однако случается, что пополнять резервы приходится из внешних источников. К факторам, требующим дополнительного цистеина, относятся заболевания, стрессы и повышенные спортивные нагрузки.

Общие сведения

Цистеин в человеческом организме участвует в глутатионовом и тауриновом синтезе. Для корректной функции ЦНС не обойтись без таурина. Он важен для контроля артериального давления и здоровья органов зрения. Способствует увеличению объема мышц и сжиганию излишних жировых отложений.

Важность глутатиона нельзя переоценить. Без него немыслима функция иммунитета и защита нервной системы. Дефицит данного антиоксиданта принято связывать с процессами старения и снижением работоспособности. БАДы не могут восстановить его уровень. Коррекция возможна исключительно присутствием цистеина (C3H7NO2S).

© bacsica — stock.adobe.com

Цистеин отвечает за нормальную функцию мускулатуры. Требуется в процессе синтеза Т-лимфоцитов, для укрепления иммунной системы. Входит в структуру каждого человеческого волоса, увеличивая сечение стержня. Также является компонентом инсулина. В случае необходимости преобразует его в глюкозу и насыщает организм дополнительной дозой энергии. Антиоксидант благотворно влияет на ЖКТ. Защищает и заживляет поврежденный эпителий, выстилающий внутренние органы.

Цистеиновый синтез

Для производства цистеина необходима другая АК – метионин. Многоэтапный синтез данного вещества протекает с участием ряда витаминов и ферментов. Недостаток любого из них приводит к «системному сбою». То же происходит в процессе болезней.

В качестве «сырья» для синтеза цистеина выступают серин и пиридоксин (B6). Серосодержащий компонент формируется в присутствие сероводорода человеческого организма.

Заболевания печени и сбои метаболизма пагубно влияют на синтез цистеина. В телах младенцев соединение не производится вовсе. Это обусловлено «предусмотрительностью» природы. Потому, как все жизненно необходимые элементы, новорожденному поставляет цистеин материнское молоко (или его заменители).

Полезные свойства цистеина

АК применяется в терапии легочных и бронхиальных обструкций, для предупреждения развития раковых опухолей толстого отдела кишечника. Известно, что цистеин способствует выведению вредных метаболитов алкоголя, наркотиков и повышает выносливость организма спортсменов. Предполагается защитная функция аминокислоты при радиационном облучении.

Цистеин и заболевания

Аминокислота существенно снижает сахар крови, в итоге восприимчивость к инсулину уменьшается. Также отмечается ингибиторное свойство цистеина при воспалениях сосудов, позволяющее избежать патологий сердца при диабете.

АК позволяет ослабить проявления колита. Препятствует образованию свободных радикалов. Антиоксидантная способность организма существенно возрастает.

Цистеин давно принят в терапии альтернативной медицины как средство против:

  • болезней сердечно-сосудистой системы;
  • легочных и бронхиальных обструкций;
  • гриппа;
  • диабета;
  • воспалений разной этиологии;
  • заболеваний суставов;
  • патологий ЖКТ и т.д.

Суточная норма цистеина

Суточная доза АК в виде БАДа приведена в инструкции. Рекомендации являются обязательными к исполнению. Прием препарата требует употребления большого объема жидкости.

Иногда цистеин способен нанести ущерб. Нормальной является суточная доза в пределах 2500-3000 мг. Она хорошо переносится и благотворно отражается на организме. Превышение дозировки (7 г и более) грозит токсическим поражением и связано с неприятными последствиями.

© VectorMine — stock.adobe.com

Кому показан цистеин

Особых показаний цистеина определенной группе людей не существует. Он одинаково полезен и необходим каждому. Однако некоторые нуждаются в нем более других. Например, спортсмены, чьи физические нагрузки, как правило, превышают среднестатистические.

Аминокислота необходима тяжело больным и лицам с низким иммунным фоном. Правильное питание с увеличенной дозой АК повышает сопротивляемость и налаживает физиологические функции.

Цистеин также требуется пациентам с ВИЧ и СПИДом. Известно, что в данных состояниях защитные силы организма резко падают. Результатом становятся частые простуды, а с ними – внутренние повреждения. Среди прямых показаний применения цистеина – заболевания ЛОР-органов, сердца и сосудов, начальные стадии патологий глаз (катаракта).

Когда нужно принимать цистеин с осторожностью

Прием цистеина некоторыми категориями больных должен проводиться с особой осторожностью. Речь идет о сахарном диабете. Ограничение обусловлено способностью аминокислоты влиять на действие инсулина. То же касается пациентов с гипертензией, дисфункциями вилочковой железы, кормящих матерей и беременных. Необходимость дополнительного введения цистеина не относится к тем, кто потребляет яйца, хлеб, злаки, лук и чеснок.

Побочное действие

Побочные эффекты при приеме аминокислоты возникают редко и не несут значительного ущерба. Самые частые: расстройство пищеварения, диарея, рвота, кишечные спазмы, головная боль. Чаще всего они проявляются при малых объемах потребления жидкости. Лечатся симптоматично, устраняются увеличением количества выпиваемой воды.

На что обратить внимание

В определенных случаях отмечается непереносимость АК (аллергия). Тело особым образом «отвечает» на прием цистеина, выбрасывая в кровь рекордную дозу гомоцистеина. Данный гормон всегда вырабатывается для защиты от токсинов. Аллергическая реакция может выглядеть как сыпь, угнетение дыхания и нарушение сердечного ритма. При любом из проявлений требуется срочная помощь медиков.

Сочетаемость с прочими препаратами и веществами

На сегодняшний день наука далеко продвинулась в изучении цистеина. Рассматривается его действие на организм в случае длительного приема. Сочетаемость АК с прочими веществами вызывает некоторые опасения.

БАДы, содержащие цистеин, способны взаимодействовать с медикаментозными средствами. Например, тормозить работу препаратов для лечения ангины, ингибиторов, ферментов. Особой осторожности требует параллельный прием аминокислоты и иммунодепрессантов (Преднизолон и т.п.). АК не рекомендуется кормящим и будущим матерям.

С целью извлечения максимальной пользы рекомендуется комплексный прием цистеина и витаминов C, E и B6 (пиридоксин). Также кальция (Ca), серы (S) и селена (Se), который многократно усиливает эффективность АК.

Проявления перенасыщения и дефицита

Повышенное содержание аминокислоты в человеческом организме практически всегда влечет за собой аллергии. Вместе с ними – раздражительность, кишечные дисфункции и сгущение крови.

Дефицит АК проявляется в неудовлетворительном состоянии ногтей, кожного покрова и волос. Слизистые стремительно теряют влагу, образуются трещины. Преследует депрессивное состояние. Более того, недостаток цистеина провоцирует заболевания сосудов, сбои пищеварительной системы, падение иммунитета, снижение мозговой активности.

Цистеин присутствует в продуктах с повышенным включением белка. К ним относятся:

  • молоко и все виды мяса;
  • яйца и мясо домашней птицы;
  • бобовые;
  • морепродукты;
  • гречневая крупа;
  • семена и ядра орехов.

Максимальная концентрация цистеина отмечается в капусте брюссельской и брокколи, сладких перцах, луке, зелени и головках чеснока.

@ Artem Shadrin – stock.adobe.com

Более подробная информация представлена в таблице:

Приготовление пищи при высоких температурах ведет к разрушению АК. Однако сыроедение не решает проблему. Желудочный секрет и микрофлора кишечника существенно препятствуют всасыванию цистеина.

Максимально удобная форма получения АК – молочная сыворотка. В ней серосодержащее соединение представлено в качестве цистина (двойной молекулярный блок). Проникая в тело, блок распадается, и вещество усваивается. «Врагами» естественного процесса являются пастеризация и многократный подогрев. Потому магазинное молоко никогда не станет полноценным источником аминокислоты.

Промышленное применение

Пищевая индустрия активно использует аминокислоту в форме добавки Е920. Однако она совершенно бесполезна организму.

Биодобавки бывают природными и синтезированными. Синтетические выпускаются на химических производствах. Натуральная аминокислота дешевле. Для нее необходимо перо, шерсть или волосы. Эти ткани содержат натуральный кератин, а он – аминокислоту. Цистеин естественного происхождения получают в ходе длительного процесса. Искомая АК является продуктом распада биологических тканей.

Оцените материал

Поделиться:

Автор Мария Ладыгина

Научный консультант проекта. Физиолог (биологический факультет СПБГУ, бакалавриат). Биохимик (биологический факультет СПБГУ, магистратура). Инструктор по хатха-йоге (Институт управления развитием человеческих ресурсов, проект GENERATION YOGA). Научный сотрудник (2013-2015 НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Отта, работа с маркерами женского бесплодия, анализ биологических образцов; 2015-2017 НИИ особо чистых биопрепаратов, разработка лекарственных средств) Автор и научный консультант сайтов по тематике ЗОЖ и науке (в области продления жизни) C 2019 года научный консультант проекта Cross.Expert.

Баланс энергии. При каждом цикле β-окисления образуются одна молекула ФАДН2 и одна молекула НАДН. Последние в процессе окисления в дыхательной цепи и сопряженного с ним фосфорилирования дают: ФАДН2 – 2 молекулы АТФ и НАДН – 3 молекулы АТФ, т.е. в сумме за один цикл образуется 5 молекул АТФ. При окислении пальмитиновой кислоты образуется 5 х 7 = 35 молекул АТФ. В процессе β-окисления пальмитиновой кислоты образуется 8 молекул ацетил-КоА, каждая из которых, «сгорая» в цикле трикарбоновых кислот, дает 12 молекул АТФ, а 8 молекул ацетил-КоА дадут 12 х 8 = 96 молекул АТФ.

Таким образом, всего при полном β-окислении пальмитиновой кислоты образуется 35 + 96 = 131 молекула АТФ. С учетом одной молекулы АТФ, потраченной в самом начале на образование активной формы пальмитиновой кислоты (пальмитоил-КоА), общий энергетический выход при полном окислении одной молекулы пальмитиновой кислоты в условиях животного организма составит 131 – 1 = 130 молекул АТФ. Изменение свободной энергии ∆F при полном сгорании 1 моля пальмитиновой кислоты составляет 2338 ккал, а богатая энергией фосфатная связь АТФ характеризуется величиной 7,6 ккал/моль. Нетрудно подсчитать, что примерно 990 ккал (7,6 х 130), или 42% от всей потенциальной энергии пальмитиновой кислоты при ее окислении в организме, используется для ресинтеза АТФ, а оставшаяся часть, очевидно, теряется в виде тепла.

Следовательно, эффективность накопления энергии в результате окисления жирных кислот при стандартных условиях составляет ~ 40%, что близко к соответствующей величине для гликолиза, цикла трикарбоновых кислот и окислительного фосфорилирования.

Окисление ненасыщенных жирных кислот в принципе происходит так же, как и окисление насыщенных жирных кислот, но с некоторыми особенностями. Двойные связи природных ненасыщенных жирных кислот (олеиновой, линолевой и т.д.) имеют цис-конфигурацию, а в КоА-эфирах ненасыщенных кислот, являющихся промежуточными продуктами при β- окислении насыщенных жирных кислот, двойные связи имеют трансконфигурацию. Кроме того, последовательное удаление двууглеродных фрагментов при окислении ненасыщенных жирных кислот до первой двойной связи дает ∆3,4-ацил-КоА, а не ∆2,3-ацил-КоА, который является промежуточным продуктом при β-окислении ненасыщенных жирных кислот:

В тканях существует фермент, который осуществляет перемещение двойной связи из положения 3–4 в положение 2–3, а также изменяет

представлен путь β-окисления олеиновой кислоты, иллюстрирующий назначение данного фермента.

Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов

Как отмечалось, основная масса природных липидов содержит жирные кислоты с четным числом углеродных атомов. Однако в липидах многих растений и некоторых морских организмов присутствуют жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода. Кроме того, у жвачных животных при переваривании углеводов в рубце образуется большое количество пропионовой кислоты, которая содержит три углеродных атома. Пропионат всасывается в кровь и окисляется в печени и других тканях. Установлено, что жирные кислоты с нечетным числом углеродных атомов окисляются таким же образом, как и жирные кислоты с четным числом углеродных атомов, с той лишь разницей, что на последнем этапе расщепления (β-окисления) образуется одна молекула пропионил-КоА и одна молекула ацетил-КоА, а не 2 молекулы ацетил-КоА.

Рис. 11.3. Этапы β-окисле-ния олеиновой кислоты.

Активированный трехуглеродный фрагмент – пропионил-КоА – включается в цикл трикарбоновых кислот после превращения в сукцинилКоА.

МЕТАБОЛИЗМ КЕТОНОВЫХ ТЕЛ

Под термином «кетоновые (ацетоновые) тела» подразумевают ацетоуксусную кислоту (ацетоацетат) СН3СОСН2СООН, β-оксимасляную кислоту (β- оксибутират, или D-3-гидроксибутират) СН3СНОНСН2СООН и ацетон СН3СОСН3.

В здоровом организме ацетон в крови присутствует в крайне низких концентрациях, образуется в результате спонтанного декарбоксилирования ацетоацетата и, по-видимому, не имеет определенного физиологического значения.

Кетоновые тела образуются в печени. Прежние представления о том, что кетоновые тела являются промежуточными продуктами β-окисления жирных кислот, оказались ошибочными.

Во-первых, в обычных условиях промежуточными продуктами β-окис- ления жирных кислот являются КоА-эфиры этих кислот, например β-окси- бутирил-КоА, ацетоацетил-КоА.

На первом этапе из 2 молекул ацетил-КоА образуется ацетоацетилКоА. Реакция катализируется ферментом ацетил-КоА-ацетилтрансферазой (3-ке-тотиолазой). Затем ацетоацетил-КоА взаимодействует еще с одной молекулой ацетил-КоА. Реакция протекает под влиянием фермента гидро- ксиметилглутарил-КоА-синтетазы. Образовавшийся β-окси-β-метилглута-

рил-КоА способен под действием гидроксиметилглутарил-КоА-лиазы расщепляться на ацетоацетат и ацетил-КоА.

Ацетоацетат восстанавливается при участии НАД-зависимой D-3-гид- роксибутиратдегидрогеназы, при этом образуется D-β-оксимасляная кислота (D-3-гидроксибутират). Следует подчеркнуть, что фермент специфичен по отношению к D-стереоизомеру и не действует на КоА-эфиры.

Существует второй путь синтеза кетоновых тел. Образовавшийся путем конденсации 2 молекул ацетил-КоА ацетоацетил-КоА способен отщеплять коэнзим А и превращаться в ацетоацетат. Этот процесс катализируется ферментом ацетоацетил-КоА-гидролазой (деацилазой):

Однако второй путь образования ацетоуксусной кислоты (ацетоацетата) не имеет существенного значения, так как активность деацилазы в печени низкая.

Внастоящее время ясна молекулярная основа изречения, что «жиры сгорают в пламени углеводов». Известно, что ацетил-КоА, образовавшийся при окислении жирных кислот, включается в цикл трикарбоновых кислот в условиях, когда расщепление жиров и углеводов соответствующим образом сбалансировано. Включение ацетил-КоА в цикл Кребса зависит от доступности оксалоацетата для образования цитрата. Однако если расщепление жиров преобладает, судьба ацетил-КоА изменяется. Объясняется это тем, что в отсутствие углеводов или при нарушении их использования концентрация оксалоацетата снижается. При голодании или диабете окса-лоацетат расходуется на образование глюкозы и поэтому не может конденсироваться с ацетил-КоА. В таких условиях путь метаболизма аце-тил-КоА отклоняется в сторону образования ацетоацетата и D-3- гидрокси-бутирата, т.е. кетоновых тел.

Вкрови здорового человека кетоновые тела содержатся лишь в очень небольших концентрациях (в сыворотке крови 0,03–0,2 ммоль/л). При патологических состояниях (у лиц с тяжелой формой сахарного диабета, при голодании, а также у животных с экспериментальным острым стрептозотоциновым или аллоксановым диабетом) концентрация кетоновых тел в сыворотке крови увеличивается и может достигать 16–20 ммоль/л.

Следует подчеркнуть важную роль кетоновых тел в поддержании энергетического баланса. Кетоновые тела – поставщики «топлива» для мышц, почек и действуют, возможно, как часть регуляторного механизма с обратной связью, предотвращая чрезвычайную мобилизацию жирных кислот

из жировых депо. Печень в этом смысле является исключением, она не использует кетоновые тела в качестве энергетического материала.

Как отмечалось, основным местом образования ацетоацетата и 3-гид- роксибутирата служит печень. Из митохондрий печени эти соединения диффундируют в кровь и переносятся к периферическим тканям.

Действительно, сердечная мышца и корковый слой почек предпочтительно используют в качестве «топлива» ацетоацетат, а не глюкозу.

В противоположность этому глюкоза является главным «топливом» для мозга у лиц, получающих сбалансированную пищу. При голодании и диабете мозг адаптируется к использованию ацетоацетата. Установлено, что в условиях длительного голодания 75% потребности мозга в «топливе» удовлетворяется за счет ацетоацетата.

Известно, что в периферических тканях 3-гидроксибутират (β-оксимас- ляная кислота) способен окисляться до ацетоацетата, а последний активируется с образованием соответствующего КоА-эфира (ацетоацетилКоА). Ацетоацетат может быть активирован путем переноса КоА с сукцинилКоА в реакции, катализируемой специфической КоА-трансферазой. Образовавшийся ацетоацетил-КоА далее расщепляется тиолазой с образованием 2 молекул ацетил-КоА, которые затем включаются в цикл Кребса:

Не исключено, что существует и второй путь активации ацетоацетата – это использование АТФ и HS-KoA аналогично тому, как при активации жирных кислот:

20 аминокислот: названия, формулы, значение. Аланин, валин, серин, лизин, пролин, тирозин

Химические вещества, содержащие структурные компоненты молекулы карбоновой кислоты и амина, называются аминокислотами. Это общее название группы органических соединений, в составе которых присутствует углеводородная цепь, карбоксильная группа (-СООН) и аминогруппа (-NH2). Их предшественниками являются карбоновые кислоты, а молекулы, у которых водород у первого углеродного атома замещен аминогруппой, называются альфа-аминокислотами.

Всего 20 аминокислот имеют ценность для ферментативных реакций биосинтеза, протекающих в организме всех живых существ. Эти вещества называются стандартными аминокислотами. Существуют также нестандартные аминокислоты, которые включены в состав некоторых специальных белковых молекул. Они не встречаются повсеместно, хотя выполняют важную функцию в живой природе. Вероятно, радикалы этих кислот модифицируются уже после биосинтеза.

Общая информация и список веществ

Известны две большие группы аминокислот, которые были выделены по причине закономерностей их нахождения в природе. В частности, существуют 20 аминокислот стандартного типа и 26 нестандартных аминокислот. Первые находят в составе белков любого живого организма, тогда как вторые являются специфическими для отдельных живых организмов.

20 аминокислот стандартных делятся на 2 типа в зависимости от способности синтезироваться в человеческом организме. Это заменимые, которые в клетках человека способны образовываться из предшественников, и незаменимые, для синтеза которых не существует ферментных систем или субстрата. Заменимые аминокислоты могут не присутствовать в пище, так как их организм может синтезировать, восполняя их количество при необходимости. Незаменимые аминокислоты не могут быть получены организмом самостоятельно, а поэтому должны поступать с пищей.

Биохимиками определены названия аминокислот из группы незаменимых. Всего их известно 8:

  • метионин;
  • треонин;
  • изолейцин;
  • лейцин;
  • фенилаланин;
  • триптофан;
  • валин;
  • лизин;
  • также часто сюда относят гистидин.

Это вещества с различным строением углеводородного радикала, но обязательно с наличием карбоксильной группы и аминогруппы у альфа-С-атома.

В группе заменимых аминокислот присутствует 11 веществ:

  • аланин;
  • глицин;
  • аргинин;
  • аспарагин;
  • кислота аспарагиновая;
  • цистеин;
  • кислота глютаминовая;
  • глютамин;
  • пролин;
  • серин;
  • тирозин.

В основном их химическое строение проще, нежели у незаменимых, поэтому их синтез дается организму легче. Большинство незаменимых аминокислот невозможно получить только из-за отсутствия субстрата, то есть молекулы-предшественника путем реакции переаминирования.

Глицин, аланин, валин

В биосинтезе белковых молекул наиболее часто используется глицин, валин и аланин, (формула каждого вещества указана ниже на рисунке). Эти аминокислоты самые простые по химической структуре. Вещество глицин и вовсе является простейшим в классе аминокислот, то есть помимо альфа-углеродного атома соединение не имеет радикалов. Однако даже простейшая по структуре молекула играет важную роль в обеспечении жизнедеятельности. В частности, из глицина синтезируется порфириновое кольцо гемоглобина, пуриновые основания. Порфировое кольцо — это белковый участок гемоглобина, призванный удерживать атомы железа в составе целостного вещества.

Глицин участвует в обеспечении жизнедеятельности головного мозга, выступая тормозным медиатором ЦНС. Это означает, что он в большей степени участвует в работе коры головного мозга — его наиболее сложно организованной ткани. Что важнее, глицин является субстратом для синтеза пуриновых оснований, нужных для образования нуклеотидов, которые кодируют наследственную информацию. Вдобавок глицин служит источником для синтеза других 20 аминокислот, тогда как сам может быть образован из серина.

У аминокислоты аланин формула немногим сложнее, чем у глицина, так как она имеет метильный радикал, замененный на один атом водорода у альфа-углеродного атома вещества. При этом аланин также остается одной из самых часто вовлекаемых в процессы биосинтеза белков молекулой. Она входит в состав любого белка в живой природе.

Неспособный синтезироваться в организме человека валин — аминокислота с разветвленной углеводородной цепочкой, состоящей из трех углеродных атомов. Изопропиловый радикал придает молекуле больший вес, однако из-за этого невозможно найти субстрат для биосинтеза в клетках человеческих органов. Поэтому валин должен обязательно поступать с пищей. Он присутствует преимущественно в структурных белках мышц.

Результаты исследований подтверждают, что валин необходим для функционирования центральной нервной системы. В частности, за счет его способности восстанавливать миелиновую оболочку нервных волокон он может использоваться в качестве вспомогательного средства при лечении рассеянного склероза, наркоманий, депрессий. В большом количестве содержится в мясных продуктах, рисе, сушеном горохе.

Тирозин, гистидин, триптофан

В организме тирозин способен синтезироваться из фенилаланина, хотя в большом количестве поступает с молочной пищей, преимущественно с творогом и сырами. Входит в состав казеина — животного белка, в избытке содержащемся в творожных и сырных продуктах. Ключевое значение тирозина в том, что его молекула становится субстратом синтеза катехоламинов. Это адреналин, норадреналин, дофамин — медиаторы гуморальной системы регуляции функций организма. Тирозин способен быстро проникать и через гематоэнцефалический барьер, где быстро превращается в дофамин. Молекула тирозина участвует в меланиновом синтезе, обеспечивая пигментацию кожи, волос и радужки глаза.

Аминокислота гистидин входит в состав структурных и ферментных белков организма, является субстратом синтеза гистамина. Последний регулирует желудочную секрецию, участвует в иммунных реакциях, регулирует заживление повреждений. Гистидин является незаменимой аминокислотой, и организм восполняет ее запасы только из пищи.

Триптофан так же неспособен синтезироваться организмом из-за сложности своей углеводородной цепочки. Он входит в состав белков и является субстратом синтеза серотонина. Последний является медиатором нервной системы, призванным регулировать циклы бодрствования и сна. Триптофан и тирозин — эти названия аминокислот следует помнить нейрофизиологам, так как из них синтезируются главные медиаторы лимбической системы (серотонин и дофамин), обеспечивающие наличие эмоций. При этом не существует молекулярной формы, обеспечивающей накопление незаменимых аминокислот в тканях, из-за чего они должны присутствовать в пище ежедневно. Белковая еда в количестве 70 граммов в сутки полностью обеспечивает эти потребности организма.

Фенилаланин, лейцин и изолейцин

Фенилаланин примечателен тем, что из него синтезируется аминокислота тирозин при ее недостатке. Сам фенилаланин является структурным компонентом всех белков в живой природе. Это метаболический предшественник нейромедиатора фенилэтиламина, обеспечивающий ментальную концентрацию, подъем настроения и психостимуляцию. В РФ в концентрации свыше 15% оборот данного вещества запрещен. Эффект фенилэтиламина схожий с таковым у амфетамина, однако первый не отличается пагубным воздействием на организм и отличается лишь развитием психической зависимости.

Одно из главных веществ группы аминокислот — лейцин, из которого синтезируются пептидные цепи любого белка человека, включая ферменты. Соединение, применяемое в чистом виде, способно регулировать функции печени, ускорять регенерацию ее клеток, обеспечивать омоложение организма. Поэтому лейцин — аминокислота, которая выпускается в виде лекарственного препарата. Она отличается высокой эффективностью в ходе вспомогательного лечения цирроза печени, анемии, лейкоза. Лейцин — аминокислота, существенно облегчающая реабилитацию пациентов после химиотерапии.

Изолейцин, как и лейцин, не способен синтезироваться организмом самостоятельно и относится к группе незаменимых. Однако это вещество не является лекарственным средством, так как организм испытывает в нем небольшую потребность. В основном в биосинтезе участвует только один его стереоизомер (2S,3S)-2-амино-3-метилпентановая кислота.

Пролин, серин, цистеин

Вещество пролин — аминокислота с циклическим углеводородным радикалом. Ее основная ценность в наличии кетонной группы цепочки, из-за чего вещество активно используется в синтезе структурных белков. Восстановление кетона гетероцикла до гидроксильной группы с образованием гидроксипролина формирует множественные водородные связи между цепочками коллагена. В результате нити этого белка сплетаются между собой и обеспечивают прочную межмолекулярную структуру.

Пролин — аминокислота, обеспечивающая механическую прочность тканей человека и его скелета. Наиболее часто она находится в коллагене, входящем в состав костей, хряща и соединительной ткани. Как и пролин, цистеин является аминокислотой, из которой синтезируется структурный белок. Однако это не коллаген, а группа веществ альфа-кератинов. Они образуют роговой слой кожи, ногти, имеются в составе чешуек волос.

Вещество серин — аминокислота, существующая в виде оптических L и D-изомеров. Это заменимое вещество, синтезируемое из фосфоглицерата. Серин способен образовываться в ходе ферментативной реакции из глицина. Данное взаимодействие обратимое, а поэтому глицин может образовываться из серина. Основная ценность последнего в том, что из серина синтезируются ферментативные белки, точнее их активные центры. Широко серин присутствует в составе структурных белков.

Аргинин, метионин, треонин

Биохимиками определено, что избыточное потребление аргинина провоцирует развитие заболевания Альцгеймера. Однако помимо негативного значения у вещества присутствуют и жизненно-важные для размножения функции. В частности, за счет наличия гуанидиновой группы, пребывающей в клетке в катионной форме, соединение способно образовывать огромное количество водородных межмолекулярных связей. Благодаря этому аргинин в виде цвиттер-иона обретает способность связаться с фосфатными участками молекул ДНК. Результатом взаимодействия является образование множества нуклеопротеидов — упаковочной формы ДНК. Аргинин в ходе изменения рН ядерного матрикса клетки может отсоединяться от нуклеопротеида, обеспечивая раскручивание цепи ДНК и начало трансляции для биосинтеза белка.

Аминокислота метионин в своей структуре содержит атом серы, из-за чего чистое вещество в кристаллическом виде имеет неприятный тухлый запах из-за выделяемого сероводорода. В организме человека метионин выполняет регенераторную функцию, способствуя заживлению мембран печеночных клеток. Поэтому выпускается в виде аминокислотного препарата. Из метионина синтезируется и второй препарат, предназначенный для диагностики опухолей. Синтезируется он путем замещения одного углеродного атома на его изотоп С11. В таком виде он активно накапливается в опухолевых клетках, давая возможность определять размеры новообразований головного мозга.

В отличие от указанных выше аминокислот, треонин имеет меньшее значение: аминокислоты из него не синтезируются, а его содержание в тканях невелико. Основная ценность треонина — включение в состав белков. Специфических функций эта аминокислота не имеет.

Аспарагин, лизин, глутамин

Аспарагин — распространенная заменимая аминокислота, присутствующая в виде сладкого на вкус L-изомера и горького D-изомера. Из аспарагина образуются белки организма, а путем глюконеогенеза синтезируется оксалоацетат. Это вещество способно окисляться в цикле трикарбоновых кислот и давать энергию. Это означает, что помимо структурной функции аспарагин выполняет и энергетическую.

Неспособный синтезироваться в организме человека лизин — аминокислота с щелочными свойствами. Из нее в основном синтезируются иммунные белки, ферменты и гормоны. При этом лизин — аминокислота, самостоятельно проявляющая антивирусные средства против вируса герпеса. Однако вещество в качестве препарата не используется.

Аминокислота глутамин присутствует в крови в концентрациях, намного превышающих содержание прочих аминокислот. Она играет главную роль в биохимических механизмах азотистого обмена и выведения метаболитов, участвует в синтезе нуклеиновых кислот, ферментов, гормонов, способна укреплять иммунитет, хотя в качестве лекарственного препарата не используется. Но глутамин широко применяется среди спортсменов, так как помогает восстанавливаться после тренировок, удаляет метаболиты азота и бутирата из крови и мышц. Этот механизм ускорения восстановления спортсмена не считается искусственным и справедливо не признается допинговым. Более того, лабораторные способы уличения спортсменов в таком допинге отсутствуют. Глутамин также в значительном количестве присутствует в пище.

Аспарагиновая и глутаминовая кислота

Аспарагиновая и глутаминовая аминокислоты чрезвычайно ценные для организма человека из-за своих свойств, активирующих нейромедиаторов. Они ускоряют передачу информации между нейронами, обеспечивая поддержание работоспособности структур мозга, лежащих ниже коры. В таких структурах важна надежность и постоянство, ведь эти центры регулируют дыхание и кровообращение. Поэтому в крови присутствует огромное количество аспарагинивой и глутаминовой аминокислоты. Пространственная структурная формула аминокислот указана на рисунке ниже.

Аспарагиновая кислота участвует в синтезе мочевины, устраняя аммиак из головного мозга. Она является значимым веществом для поддержания высокой скорости размножения и обновления клеток крови. Разумеется, при лейкозе этот механизм вреден, а поэтому для достижения ремиссии используются препараты ферментов, разрушающих аспарагиновую аминокислоту.

Одну четвертую часть от числа всех аминокислот в организме составляет глутаминовая кислота. Это нейромедиатор постсинаптических рецепторов, необходимый для синаптической передачи импульса между отростками нейронов. Однако для глутаминовой кислоты характерен и экстрасинаптический путь передачи информации — объемная нейротансмиссия. Такой способ лежит в основе памяти и представляет собой нейрофизиологическую загадку, ведь пока не выяснено, какие рецепторы определяют количество глутамата вне клетки и вне синапсов. Однако предполагается, что именно количество вещества вне синапса имеет важность для объемной нейротрансмиссии.

Химическая структура

Все нестандартные и 20 стандартных аминокислот имеют общий план строения. Она включает циклическую или алифатическую углеводородную цепочку с наличием радикалов или без них, аминогруппу у альфа-углеродного атома и карбоксильную группу. Углеводородная цепочка может быть любой, чтобы вещество имело реакционную способность аминокислот, важно расположение основных радикалов.

Аминогруппа и карбоксильная группа должны быть присоединены к первому углеродному атому цепочки. Согласно принятой в биохимии номенклатуре, он называется альфа-атомом. Это важно для образования пептидной группы — важнейшей химической связи, благодаря которой существуют белок. С точки зрения биологической химии, жизнью называется способ существования белковых молекул. Главное значение аминокислот — это образование пептидной связи. Общая структурная формула аминокислот представлена в статье.

Физические свойства

Несмотря на схожую структуру углеводородной цепи, аминокислоты по физическим свойствам значительно отличаются от карбоновых кислот. При комнатной температуре они являются гидрофильными кристаллическими веществами, хорошо растворяются в воде. В органическом растворителе из-за диссоциации по карбоксильной группе и отщепления протона аминокислоты растворяются плохо, образуя смеси веществ, но не истинные растворы. Многие аминокислоты имеют сладкий вкус, тогда как карбоновые кислоты — кислые.

Указанные физические свойства обусловлены наличием двух функциональных химических групп, из-за которых вещество в воде ведет себя как растворенная соль. Под действием молекул воды от карбоксильной группы отщепляется протон, акцептором которого является аминогруппа. За счет смещения электронной плотности молекулы и отсутствия свободно двигающихся протонов рН (показатель кислотности) раствор остается достаточно стабильным при добавлении кислот или щелочей с высокими константами диссоциации. Это означает, что аминокислоты способны образовывать слабые буферные системы, поддерживая гомеостаз организма.

Важно, что модуль заряда диссоциированной молекулы аминокислоты равен нулю, так как протон, отщепленный от гидроксильной группы, принимается атомом азота. Однако на азоте в растворе формируется положительный заряд, а на карбоксильной группе — отрицательный. Способность диссоциировать напрямую зависит от кислотности, а поэтому для растворов аминокислот существует изоэлектрическая точка. Это рН (показатель кислотности), при котором наибольшее количество молекул имеют нулевой заряд. В таком состоянии они неподвижны в электрическом поле и не проводят ток.

В каких продуктах содержатся серосодержащие аминокислоты

Таурин и его роль в организме человека

К аминокислотам, в состав которых входит сера, относится таурин. В организме он присутствует в центральной нервной системе и в частности, в головном мозге. В среднем, содержание таурина в организме составляет 1 г на каждый килограмм массы тела. Основными источниками этой аминокислоты являются любая рыба и морепродукты (н-р, моллюски, крабы). В натуральном виде он встречается в материнском молоке и в некоторых видах мяса. При низком уровне таурина в организме могут развиться заболевания сердечной мышцы, появляются нарушения развития сетчатки глаз, может замедлиться рост скелета.
Таурин участвует в процессах передачи энергии, способствует выведению шлаков из организма. Он регулирует концентрацию кальция и стабилизирует клеточную мембрану. Таурин принимает участие в процессе формирования и поддержания хорошего здоровья, например, играет роль в нормализации уровня жидкости в мышечных клетках, оказывает влияние на уровень адреналина и инсулина, на пищеварение жировых продуктов, на обмен веществ, на уровень холестерина, на иммунную систему, на выработку желчи, спермы. Таурин необходим для оптимального развития и функционирования центральной нервной системы, он оказывает полезное действие при стрессе, умственной деятельности, при выработке экстремальной энергии.

В каких продуктах содержатся цистин и метионин

Цистин является заменимой серосодержащей аминокислотой. Он способствует процессу пищеварения, может нейтрализовать некоторые токсические вещества и защищает организм от действия радиации. Цистин является одним из самых мощных антиоксидантов, его действие усиливается при одновременном приеме селена и витамина С. Эту аминокислоту содержит пища с высоким уровнем белка: мясо, курица, рыба, молочные продукты, семечки, орехи, бобовые, овес. Некоторое количество цистина присутствует в брокколи, брюссельской капусте, луке, чесноке, красном перце. Недостаток метионина может привести к атеросклерозу.
Метионин относится к незаменимым серосодержащим аминокислотам. Он требуется для биосинтеза биологически важных соединений в организме. Это вещество способствует нормализации жирового обмена, оказывает умеренное антидепрессивное действие, участвует в выработке иммунных клеток, играет важную роль для нормальной деятельности нервной системы. Метионин оказывает стимулирующее влияние на холестериновый обмен, восстанавливает клетки почек и печени, помогает выводить токсины из организма, повышает общий тонус, препятствует избыточному отложению жира.
Метионин содержится в следующих продуктах питания: мясо, яйца, рыба, семена кунжута, зерновые культуры (овес, зародыши пшеницы), миндаль, кукуруза, фасоль, арахис, чечевица, коричневый рис, греча, перловая, манная, пшенная крупа. Наибольшее количество этой аминокислоты содержится в курином и говяжьем мясе, говяжьей печени, яйцах, треске.

Где содержится цистин?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *