Организмдеги бардык белоктор аминокислоталардан куралган. Организмде протеиндер көп жана 20 гана курулуш материалы бар – алардын курамындагы аминокислота. Ошентип, белоктор бири-биринен аминокислоталардын жыйындысы жана алардын ырааттуулугу боюнча айырмаланат. Цистеин 20 аминокислоталардын бири.
Цистеин - бул эмне?
Цистеин - алифаттык күкүрт камтыган аминокислота. Алифаттык - бир гана каныккан байланыштарды камтыйт. Ар кандай аминокислота сыяктуу эле, цистеиндин формуласы карбоксилди (-COOH) жана амин тобун (-NH2), ошондой эле уникалдуу тиолду (-SH) камтыйт. Тиол (башка аты сульфгидрил) тобуна күкүрт атому жана суутек атому кирет.
Цистеиндин молекулалык химиялык формуласы C3H7NO2S. Молекулярдык салмагы - 121.
Цистеин аминокислотасынын формуласы
Аминокислоталардын түзүлүшүн көрсөтүү үчүн ар кандай формулалар колдонулат. Төмөндө цистеиндин структуралык формуласын жазуу үчүн бир нече варианттар бар.
Бардык аминокислоталар α-көмүртек атомуна туташтырылган амино жана карбоксил топторуна ээ жана бир эле көмүртек атомуна кошулган радикалдын түзүлүшү боюнча гана айырмаланат. Мисалы, төмөндө аланин, цистеин жана глицин, серин жана цистиндин структуралык формулалары келтирилген.
Бардык аминокислоталар бирдей омурткага жана ар кандай радикалдарга ээ. Бул аминокислоталардын квалификациясынын негизин түзгөн радикалдын түзүлүшү жана молекуланын өзүнүн касиеттерин аныктайт. Цистеинде радикалдуу формула CH2-SH. Бул радикал полярдык, зарядсыз, гидрофилдик радикалдар тобуна кирет. Бул цистеинди камтыган белоктун бөлүктөрү сууну (гидрат) кошуп, протеиндин башка бөлүктөрү менен, ошондой эле гидрофилдик топтор менен аминокислоталарды камтыган суутек байланыштарын колдонуу менен өз ара аракеттене алат дегенди билдирет.
Цистеин уникалдуу тиол тобун камтыйт
Цистеин – уникалдуу аминокислота. Бул тиол (-HS) тобун камтыган 20 табигый аминокислоталардын ичинен жалгызсы. Тиол топтору кычкылдануу жана калыбына келтирүү реакцияларына өтүшү мүмкүн. Цистеиндин тиол тобу кычкылданганда, цистин пайда болот - дисульфиддик байланыш менен байланышкан эки цистеин калдыктарынан турган аминокислота. Реакция кайра кайтарылат - дисульфиддик байланыштын калыбына келиши цистеиндин эки молекуласын калыбына келтирет. Цистин дисульфиддик байланыштар көптөгөн протеиндердин структураларын аныктоо үчүн маанилүү.
Цистеиндин тиол тобунун кычкылданышы башка менен дисульфиддик байланыштын пайда болушуна алып келеттиол, андан ары кычкылдануу учурунда сульфиндик жана сульфондук кислоталар пайда болот.
Кистеиндин редокс реакцияларына кирүү жөндөмдүүлүгүнөн улам антиоксиданттык касиетке ээ.
Цистеин белоктордун курамына кирет
Белокторду түзгөн аминокислоталар протеиногендик деп аталат. Жогоруда айтылгандай, алардын 20сы бар, ал эми цистеин алардын бири. Белоктун негизги түзүлүшүн түзүү үчүн аминокислоталар биригип, узун чынжырды түзөт. Байланыш аминокислоталардын скелет топторунун эсебинен пайда болот, радикалдар буга катышпайт. Аминокислоталардын ортосундагы байланыш бир аминокислотанын карбоксил тобу жана башка аминокислотанын амин тобу тарабынан түзүлөт. Эки аминокислотанын ортосунда ушундай жол менен пайда болгон байланыш пептиддик байланыш деп аталат.
Сүрөттө аланин цистеин фенилаланининин трипептидинин формуласы жана анын пайда болуу схемасы көрсөтүлгөн.
Организмдеги эң кичинекей пептид бул глутатион, ал эки гана аминокислотадан, анын ичинде цистеинден турат. Бири-бирине байланышкан эки аминокислота дипептид, үчөө трипептид деп аталат. Бул жерде аланин, лизин жана цистеиндин трипептидинин дагы бир формуласы.
Курамында 10дон 40ка чейин аминокислота бар заттар полипептиддер деп аталат. Белоктордун өзүндө 40тан ашык аминокислота калдыктары бар. Цистеин инсулин сыяктуу көптөгөн пептиддердин жана протеиндердин бир бөлүгү болуп саналат.
Цистеиндин булактары
Күн сайын адам 1 кг дене салмагына 4,1 мг цистеин керектеши керек. Башкача айтканда, адамдын денесинде70 кг салмактагылар күнүнө 287 мг аминокислота алышы керек.
Цистеиндин бир бөлүгү организмде синтезделет, бир бөлүгү тамактан келет. Төмөндө аминокислотанын максималдуу өлчөмүн камтыган азыктардын тизмеси келтирилген.
| Өнүмдөрдүн курамында цистеин бар | |
| Продукт | 100 г продуктудагы цистеиндин курамы, мг |
| Соя азыктары | 638 |
| Уй жана козу | 460 |
| Уруктар (күн карама, дарбыз, кунжут, зыгыр, ашкабак) жана жаңгактар (мисте, карагай) | 451 |
| Тоок эти | 423 |
| Сулунун жана сулунун кебеги | 408 |
| чочконун эти | 388 |
| Балык (тунец, лосось, алабуга, скумбрия, палтус) жана моллюскалар (мидия, чаяндар) | 335 |
| Сыр, сүт жана жумуртка | 292 |
| Буурчак (нокот, буурчак, буурчак, жасмык) | 127 |
| Таруулар (гречка, арпа, күрүч) | 120 |
Мындан тышкары, цистеин кызыл калемпирде, сарымсакта, пиязда, кара жалбырактуу жашылчаларда - Брюссел багы, брокколиде болот.
L-цистеин гидрохлориди, N-ацетилцистеин сыяктуу тамак-аш кошумчаларын чыгарыңыз. Экинчиси эрийт жана организмге оңой сиңет.
Өнөр жайда L-цистеин канаттуулардын жүнүнөн, кылчыктарынан жана адамдын чачынан гидролиздөө жолу менен алынат. Мусулмандардын жана еврейлердин тамак-аш эрежелерине ылайыктуу, кымбатыраак синтетикалык L-цистеин өндүрүлөт.диний аспектилери).
Организмдеги цистеиндин синтези
Цистеин тирозин менен бирге шарттуу түрдө маанилүү аминокислота болуп саналат. Бул алардын организмде синтезделиши мүмкүн экенин билдирет, бирок маанилүү аминокислоталардан гана: метионинден цистеин, фенилаланинден тирозин.
Цистеиндин синтези үчүн эки аминокислота керек – маанилүү метионин жана маанилүү эмес серин. Метионин - күкүрт атомунун донору. Цистеин гомоцистеинден пиридоксалдык фосфат менен катализделген эки реакцияда синтезделет. Генетикалык бузулуулар, ошондой эле витаминдердин жетишсиздиги B9 (фолий кислотасы), B6 жана B12 коргошун ферменттин колдонулушун бузуу үчүн, гомоцистеин цистеинге эмес, гомоцистинге айланат. Бул зат организмде чогулуп, катаракта, остеопороз, акыл-эстин артта калуусу менен коштолгон ооруну пайда кылат.
Организмдеги синтез улгайган жана ымыркайларда, кээ бир зат алмашуу оорулары бар, мальабсорбция синдрому менен жабыркаган адамдарда жетишсиз болушу мүмкүн.
Цистеиндин синтез реакциялары
Жаныбардын организминде цистеин түз серинден синтезделет, ал эми метионин күкүрттүн булагы болуп саналат. Метионин S-AM жана S-AG ортомчулары аркылуу гомоцистеинге айланат. S-аденозилметионин - метиониндин активдүү формасы, АТФ менен метиониндин кошулушунан пайда болот. Ар кандай кошулмалардын: цистеин, адреналин, ацетилхолин, лецитин, карнитин синтезинде метил тобунун донору катары иштейт.
Трансметиляциянын натыйжасында S-AM S-аденозилгомоцистеинге (S-AH) айланат. Гидролиз учурунда акыркыаденозин менен гомоцистеинди пайда кылат. Гомоцистеин цистатионин-β-синтаза ферментинин катышуусу менен серин менен биригип, тиоэфир цистатионинди пайда кылат. Цистатионин цистатионин γ-лиаза ферменти аркылуу цистеинге жана α-кетобутиратка айланат.
Өсүмдүктөрдө жана бактерияларда синтез ар кандай болот. Ар кандай заттар, атүгүл күкүрт суутек да цистеиндин синтези үчүн күкүрттүн булагы болуп кызмат кыла алат.
Цистеиндин биологиялык ролу
Цистеиндин формуласындагы тиол тобунун (-HS) аркасында белоктордо дисульфиддик байланыштар түзүлөт, алар дисульфиддик көпүрөлөр деп аталат. Дисульфиддик байланыштар коваленттүү, күчтүү. Алар белоктун эки цистеин молекуласынын ортосунда пайда болот. Чынжыр ичиндеги көпүрөлөр бир полипептиддик чынжырдын ичинде, ал эми жеке белок чынжырларынын ортосунда чынжыр аралык көпүрөлөр түзүлүшү мүмкүн. Мисалы, көпүрөлөрдүн эки түрү тең инсулиндин түзүлүшүндө орун алат. Бул байланыштар белоктун үчүнчү жана төртүнчү түзүлүшүн сактайт.
Дисульфиддик байланыштар негизинен клеткадан тышкары белокторду камтыйт. Мисалы, мындай байланыш түрү инсулиндин, иммуноглобулиндердин жана тамак сиңирүү ферменттеринин түзүлүшүн турукташтырууда чоң мааниге ээ. Көптөгөн дисульфиддик көпүрөлөрдү камтыган протеиндер жылуулуктун денатурациясына туруктуураак болуп, аларга экстремалдуу шарттарда активдүүлүгүн сактоого мүмкүндүк берет.
Цистеиндин формуласынын өзгөчөлүктөрү аны антиоксидант касиеттери менен камсыз кылат. Цистеин антиоксидант ролун ойнойт, кычкылдануу-калыбына келтирүү реакцияларына кирет. Тиол тобу оор металлдарга жогорку жакындыкка ээ, ошондуктанцистеин камтыган белоктор сымап, коргошун жана кадмий сыяктуу металлдарды байланыштырат. Белоктогу цистеиндин рКсы аминокислотанын реактивдүү тиолат түрүндө болушун камсыздай тургандай, башкача айтканда, цистеин HS анионун оңой эле берет.
Цистеин – зат алмашуудагы күкүрттүн маанилүү булагы.
Цистеиндин функциялары
Жеңил реакцияга ээ тиол тобунун бар болгондуктан, цистеин организмдеги түрдүү процесстерге катышып, көптөгөн функцияларды аткарат.
- Антиоксиданттык касиетке ээ.
- Глутатиондун синтезине катышат.
- Таурин, биотин, кофермент А, гепарин синтезине катышат.
- Лимфоциттердин пайда болушуна катышат.
- Теринин, чачтын, тамак сиңирүү системасынын былжыр челинин ткандарын түзүүгө катышкан β-кератиндин бир бөлүгү.
- Кээ бир уулуу заттардын нейтралдашуусуна өбөлгө түзөт.
Цистеинди колдонуу
Цистеин медицинада, фармацевтикада, тамак-аш өнөр жайында кеңири колдонулат.
Цистеин көбүнчө ар кандай ооруларды дарылоодо колдонулат:
- Бронхит жана эмфизема үчүн, былжырды суюлтат.
- Ревматоиддик артрит, тамыр оорулары жана рак үчүн.
- Оор металл менен уулануу үчүн.
Мындан тышкары, цистеин операциядан жана күйүктөн кийин калыбына келүүнү тездетет, лейкоциттерди активдештирет.
Цистеин майдын күйүшүн жана булчуңдардын курулушун тездетет, ошондуктан аны көбүнчө спортчулар колдонушат.
Амин кислотасы даам берүүчү агент катары колдонулат. Цистеин – бул E920 катталган тамак-аш кошумчасы.
