Vücudumuzdakı bütün zülallar amin turşularından əmələ gəlir. Orqanizmdə çoxlu zülallar var və cəmi 20 tikinti bloku var - onların təşkil etdiyi amin turşuları. Beləliklə, zülallar bir-birindən amin turşuları toplusu və onların ardıcıllığı ilə fərqlənir. Sistein 20 amin turşusundan biridir.
Sistein - bu nədir?
Sistein alifatik kükürd tərkibli amin turşusudur. Alifatik - yalnız doymuş bağları ehtiva edir. Hər hansı bir amin turşusu kimi, sisteinin formulasına bir karboksil (-COOH) və amin qrupu (-NH2), həmçinin unikal tiol (-SH) daxildir. Tiol (digər adı sulfhidrildir) qrupuna kükürd atomu və hidrogen atomu daxildir.
Sisteinin molekulyar kimyəvi formulu C3H7NO2S. Molekulyar çəki - 121.
Amin turşusu sisteinin formulası
Amin turşularının quruluşunu təsvir etmək üçün müxtəlif düsturlardan istifadə olunur. Aşağıda sisteinin struktur formulunu yazmaq üçün bir neçə variant var.
Bütün amin turşuları α-karbon atomuna bağlı amin və karboksil qruplarına malikdir və yalnız eyni karbon atomuna birləşən radikalın strukturunda fərqlənirlər. Məsələn, aşağıda alanin, sistein və qlisinin, serin və sistin struktur düsturları verilmişdir.
Bütün amin turşuları eyni onurğaya və fərqli radikallara malikdir. Amin turşularının keyfiyyətinin əsasını təşkil edən və molekulun özünün xüsusiyyətlərini təyin edən radikalın quruluşudur. Sisteində radikal düstur CH2-SH-dir. Bu radikal qütblü, yüksüz, hidrofilik radikallar qrupuna aiddir. Bu o deməkdir ki, sistein ehtiva edən zülal hissələri su (hidrat) əlavə edə və hidrogen bağlarından istifadə edərək hidrofilik qrupları olan amin turşularını ehtiva edən zülalın digər hissələri ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilər.
Sistein unikal tiol qrupu ehtiva edir
Sistein unikal amin turşusudur. Tiol (-HS) qrupunu ehtiva edən 20 təbii amin turşusu arasında yeganədir. Tiol qrupları oksidləşdirici və reduksiya reaksiyalarına məruz qala bilər. Sisteinin tiol qrupu oksidləşdikdə sistin əmələ gəlir - disulfid bağı ilə bağlanmış iki sistein qalığından ibarət amin turşusu. Reaksiya geri çevrilir - disulfid bağının bərpası iki sistein molekulunu bərpa edir. Sistin disulfid bağları bir çox zülalın strukturlarını təyin etmək üçün vacibdir.
Sisteinin tiol qrupunun oksidləşməsi digəri ilə disulfid bağının yaranmasına səbəb olur.tiol, sonrakı oksidləşmə zamanı sulfin və sulfon turşuları əmələ gəlir.
Redoks reaksiyalarına girmək qabiliyyətinə görə sistein antioksidant xüsusiyyətlərə malikdir.
Sistein zülalların tərkib hissəsidir
Zülalları təşkil edən amin turşularına proteinogen deyilir. Artıq qeyd edildiyi kimi, onlardan 20-si var və sistein onlardan biridir. Zülalın ilkin quruluşunu yaratmaq üçün amin turşuları uzun bir zəncir yaratmaq üçün birləşir. Əlaqə amin turşularının skelet qrupları sayəsində baş verir, radikallar bunda iştirak etmirlər. Amin turşuları arasındakı əlaqə bir amin turşusunun karboksil qrupu və digər amin turşusunun amin qrupu tərəfindən əmələ gəlir. İki amin turşusu arasında bu şəkildə əmələ gələn bağa peptid bağı deyilir.
Şəkildə tripeptid alanin sistein fenilalanin düsturu və onun əmələ gəlmə sxemi göstərilir.
Bədəndəki ən kiçik peptid sistein də daxil olmaqla yalnız iki amin turşusundan ibarət olan glutatyondur. Bir-birinə bağlı iki amin turşusu dipeptid, üçü isə tripeptid adlanır. Alanin, lizin və sisteindən ibarət tripeptidin başqa düsturu budur.
Tərkibində 10-dan 40-a qədər amin turşusu olan maddələrə polipeptidlər deyilir. Zülalların özlərində 40-dan çox amin turşusu qalıqları var. Sistein insulin kimi bir çox peptid və zülalın tərkib hissəsidir.
Sisteinin mənbələri
Hər gün insan 1 kq bədən çəkisi üçün 4,1 mq sistein qəbul etməlidir. Yəni insan orqanizmində70 kq ağırlığında olanlar gündə 287 mq bu amin turşusu qəbul etməlidirlər.
Sisteinin bir hissəsi orqanizmdə sintez oluna bilir, bir hissəsi qidadan alınır. Aşağıda maksimum miqdarda amin turşusu olan qidaların siyahısı verilmişdir.
| Məhsullarda sistein tərkibi | |
| Məhsul | 100 q məhsulda sistein miqdarı, mg |
| Soya məhsulları | 638 |
| mal və quzu | 460 |
| Toxumlar (günəbaxan, qarpız, küncüt, kətan, balqabaq) və qoz-fındıq (püstə, şam) | 451 |
| Toyuq əti | 423 |
| Yulaf və yulaf kəpəyi | 408 |
| Donuz əti | 388 |
| Balıq (tuna, qızılbalıq, perch, skumbriya, halibut) və qabıqlı balıqlar (midye, karides) | 335 |
| Pendir, süd məhsulları və yumurta | 292 |
| Lobya (noxud, lobya, lobya, mərci) | 127 |
| Taxıllar (qarabaşaq, arpa, düyü) | 120 |
Bundan əlavə, sistein qırmızı bibərdə, sarımsaqda, soğanda, tünd yarpaqlı tərəvəzlərdə - Brüssel kələmində, brokolidə olur.
L-sistein hidroklorid, N-asetilsistein kimi qida əlavələri istehsal edin. İkincisi daha çox həll olunur və orqanizm üçün daha asan sorulur.
Sənayedə L-sistein quş tüklərindən, tüklərindən və insan saçından hidroliz yolu ilə əldə edilir. Müsəlman və yəhudi qida qaydalarına uyğun daha bahalı sintetik L-sistein istehsal olunur (müvafiq olaraqdini aspektlər).
Orqanizmdə sistein sintezi
Sistein tirozinlə birlikdə şərti əvəzolunmaz amin turşusudur. Bu o deməkdir ki, onlar bədəndə sintez oluna bilər, lakin yalnız əsas amin turşularından: metionindən sistein, fenilalanindən tirozin.
Sisteinin sintezi üçün iki amin turşusu lazımdır - əsas metionin və vacib olmayan serin. Metionin kükürd atomunun donorudur. Sistein, piridoksal fosfatla kataliz edilən iki reaksiyada homosisteindən sintez olunur. Genetik pozğunluqlar, həmçinin B9 (fol turşusu), B6 və B12 qurğuşun çatışmazlığı fermentin istifadəsini pozmaq üçün homosistein sisteinə deyil, homosistinə çevrilir. Bu maddə orqanizmdə toplanır və katarakta, osteoporoz, əqli gerilik ilə müşayiət olunan xəstəliyə səbəb olur.
Yaşlılarda və körpələrdə, müəyyən metabolik xəstəlikləri olan, malabsorbsiya sindromundan əziyyət çəkən şəxslərdə orqanizmdə sintez pozula bilər.
Sistein sintez reaksiyaları
Heyvan orqanizmində sistein birbaşa serindən sintez olunur, metionin isə kükürdün mənbəyidir. Metionin S-AM və S-AG aralıqları vasitəsilə homosisteinə çevrilir. S-adenosilmetionin - metioninin aktiv forması, ATP və metioninin birləşməsindən əmələ gəlir. Müxtəlif birləşmələrin: sistein, adrenalin, asetilkolin, lesitin, karnitin sintezində metil qrupunun donoru kimi çıxış edir.
Transmetilasiya nəticəsində S-AM S-adenozilhomosisteinə (S-AH) çevrilir. Hidroliz zamanı sonadenozin və homosistein əmələ gətirir. Homosistein sistationin-β-sintaza fermentinin iştirakı ilə serinlə birləşərək tioeter sistationini əmələ gətirir. Sistationin sistationin γ-liyaz fermenti tərəfindən sistein və α-ketobutirata çevrilir.
Bitkilərdə və bakteriyalarda sintez fərqli şəkildə baş verir. Müxtəlif maddələr, hətta hidrogen sulfid, sisteinin sintezi üçün kükürd mənbəyi kimi xidmət edə bilər.
Sisteinin bioloji rolu
Sisteinin düsturunda olan tiol qrupu (-HS) sayəsində zülallarda disulfid körpüləri adlanan disulfid bağları əmələ gəlir. Disulfid bağları kovalent, güclüdür. Onlar zülaldakı iki sistein molekulu arasında əmələ gəlir. Zəncirdaxili körpülər tək bir polipeptid zəncirində və fərdi zülal zəncirləri arasında zəncirlərarası körpülər yarada bilər. Məsələn, insulinin strukturunda hər iki növ körpü yer alır. Bu bağlar zülalın üçüncü və dördüncü strukturunu qoruyur.
Disulfid bağları əsasən hüceyrədənkənar zülalları ehtiva edir. Məsələn, bu cür əlaqə insulinin, immunoqlobulinlərin və həzm fermentlərinin strukturunun sabitləşdirilməsində böyük əhəmiyyət kəsb edir. Tərkibində bir çox disulfid körpüsü olan zülallar istilik denatürasiyasına daha davamlıdır və bu onlara daha ekstremal şəraitdə öz fəaliyyətlərini saxlamağa imkan verir.
Sistein formulasının xüsusiyyətləri onu antioksidan xüsusiyyətlərlə təmin edir. Sistein oksidləşmə-reduksiya reaksiyalarına girən antioksidant rolunu oynayır. Tiol qrupunun ağır metallara yüksək yaxınlığı varsistein ehtiva edən zülallar civə, qurğuşun və kadmium kimi metalları bağlayır. Zülaldakı sisteinin pK-sı elədir ki, o, amin turşusunun reaktiv tiolat formasında olmasını təmin edir, yəni sistein asanlıqla HS anionunu verir.
Sistein maddələr mübadiləsində mühüm kükürd mənbəyidir.
Sisteinin funksiyaları
Asanlıqla reaksiya verən tiol qrupunun olması səbəbindən sistein orqanizmdə müxtəlif proseslərdə iştirak edir və bir çox funksiyaları yerinə yetirir.
- Antioksidant xüsusiyyətlərə malikdir.
- Qlutatyonun sintezində iştirak edir.
- Taurin, biotin, koenzim A, heparinin sintezində iştirak edir.
- Limfositlərin əmələ gəlməsində iştirak edir.
- Dərinin, saçın, həzm sisteminin selikli qişasının toxumalarının formalaşmasında iştirak edən β-keratinin bir hissəsidir.
- Bəzi zəhərli maddələrin zərərsizləşdirilməsini təşviq edir.
Sisteinin istifadəsi
Sistein tibb, əczaçılıq, qida sənayesində geniş tətbiq tapmışdır.
Sistein tez-tez müxtəlif xəstəliklərin müalicəsində istifadə olunur:
- Bronxit və amfizem üçün, çünki seliki incələşdirir.
- Revmatoid artrit, damar xəstəlikləri və xərçəng üçün.
- Ağır metal zəhərlənməsi üçün.
Bundan başqa, sistein əməliyyatlardan və yanıqlardan sonra sağalmanı sürətləndirir, leykositləri aktivləşdirir.
Sistein yağ yandırılmasını və əzələ qurulmasını sürətləndirir, buna görə də tez-tez idmançılar tərəfindən istifadə olunur.
Amin turşusu dadlandırıcı olaraq istifadə olunur. Sistein E920 qeydə alınmış qida əlavəsidir.
