GLICYNA: FUNKCJE, STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI - NEUROPSYCHOLOGIA - 2026

Glicyna jest jednym z aminokwasów białka tworzą istot żywych, a także działa jako a neuroprzekaźnika. W kodzie genetycznym jest zakodowany jako GGU, GGC, GGA lub GGG. Jest to najmniejszy aminokwas i jedyny nieistotny z 20 aminokwasów znajdujących się w komórkach.

Substancja ta działa również jako neuroprzekaźnik, hamując ośrodkowy układ nerwowy. Działa w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu oraz przyczynia się do kontroli ruchów motorycznych, układu odpornościowego, między innymi jako hormon wzrostu i magazyn glikogenu.

Struktura chemiczna glicyny

Glicyna została po raz pierwszy wyizolowana z żelatyny w 1820 r. Przez dyrektora ogrodu botanicznego w Nancy, Henri Braconnol, i pełni wiele funkcji w organizmie człowieka.

Struktura i właściwości glicyny

Struktura molekularna glicyny.

Jak można zauważyć na zdjęciu, glicyna składa się z centralnego atomu węgla, do którego karboksy (COOH) i grupę aminową (NH ₂ ), są połączone . Pozostałe dwa rodniki to wodór. Jest więc jedynym aminokwasem z dwoma równymi rodnikami; nie ma izomerii optycznej.

Inne jego właściwości to:

• Temperatura topnienia: 235,85 ° C
• Masa cząsteczkowa: 75,07 g / mol
• Gęstość: 1,6 g / cm ³
• Wzór globalny: C ₂ H ₅ NO ₂

Glicyna jest najprostszym aminokwasem białkowym ze wszystkich, dlatego nie jest uważana za jeden z niezbędnych aminokwasów w ludzkim organizmie. W rzeczywistości główna różnica między glicyną a innymi aminokwasami sklasyfikowanymi jako niezbędne polega na tym, że organizm człowieka jest w stanie ją syntetyzować.

Proszek glicyny. Źródło: SPOTzillah CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

W ten sposób nie jest konieczne włączanie tego aminokwasu do codziennej diety, ponieważ organizm sam może wytwarzać glicynę bez konieczności jej spożywania.

Aby zsyntetyzować glicynę, istnieją dwa różne szlaki, fosforylowany i niefosforylowany, a najważniejszym prekursorem jest seryna.

Tak więc, poprzez enzym znany jako hydroksymetylotransferaza, organizm jest w stanie przekształcić serynę w glicynę.

Mechanizm akcji

Glicynia reprezentowana patykami w 2D.

Kiedy organizm syntetyzuje glicynę z seryny, aminokwas dostaje się do krwiobiegu. Gdy glicyna znajdzie się we krwi, zaczyna pełnić swoje funkcje w całym organizmie.

Jednak aby to zrobić, musi być sprzężony z szeregiem receptorów szeroko rozmieszczonych w różnych obszarach ciała. W rzeczywistości, podobnie jak wszystkie aminokwasy i inne chemikalia, gdy glicyna przemieszcza się przez krew, sama nie wykonuje żadnego działania.

Działania są wykonywane, gdy dotrze do określonych części ciała i jest w stanie przyczepić się do receptorów znajdujących się w tych regionach.

Receptory glicyny

Receptor NMDA obecny w układzie nerwowym. 1. Błona komórkowa 2. Kanał zablokowany przez Mg2 + w miejscu blokowania (3) 3. Miejsce zablokowania przez Mg2 + 4. Miejsce wiązania związków halucynogennych 5. Miejsce wiązania dla Zn2 + 6. Miejsce wiązania agonistów (glutaminian ) i / lub ligandy antagonistyczne (APV) 7. Miejsca glikozylacji 8. Miejsca wiązania protonów 9. Miejsca wiązania glicyny 10. Miejsce wiązania poliaminy 11. Przestrzeń zewnątrzkomórkowa 12. Przestrzeń wewnątrzkomórkowa 13. Podjednostka złożona. Źródło: Blanca Piedrafita CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/)

Receptor glicyny nazywany jest receptorem podobnym do GLyR i jest specyficznym typem receptora dla glicyny. Kiedy aminokwas wiąże się ze swoim receptorem, prądy są generowane przez wejście jonów chlorkowych do neuronu.

Prądy synaptyczne pośredniczą w szybkich reakcjach hamujących, które mają dość złożony profil czasowy, o którym nie będziemy teraz przerywać.

Zwykle funkcjonowanie glicyny wraz z jej receptorem rozpoczyna się w pierwszej fazie szybkiej odpowiedzi z powodu zbliżającego się otwarcia wielu kanałów chlorkowych.

Następnie odpowiedź zwalnia z powodu dezaktywacji i asynchronicznego zamykania kanałów.

cechy

Glicyna pełni wiele funkcji zarówno w organizmie, jak iw mózgu człowieka. Dlatego pomimo tego, że nie jest jednym z niezbędnych aminokwasów, bardzo ważne jest, aby organizm zawierał wysoki poziom glicyny.

Odkrycie korzyści, jakie daje ta substancja i problemów, jakie może powodować jej deficyt, jest głównym czynnikiem, który sprawił, że glicyna stała się elementem bardzo interesującym w żywieniu.

Jak zobaczymy poniżej, funkcje glicyny są liczne i bardzo ważne. Najważniejsze z nich to:

Pomaga kontrolować poziom amoniaku w mózgu

Amoniak jest substancją chemiczną, którą większość z nas interpretuje jako szkodliwą i związaną z agresywnymi chemikaliami.

Jednak sam amoniak jest produktem ubocznym metabolizmu białek, więc reakcje biochemiczne w organizmie są szybko przekształcane w cząsteczki amoniaku.

W rzeczywistości mózg potrzebuje tej substancji do prawidłowego funkcjonowania, a wysokie lub nagromadzone poziomy amoniaku w mózgu mogą prowadzić do patologii, takich jak choroba wątroby.

W ten sposób glicyna zapewnia, że ​​tak się nie stanie i kontroluje poziom amoniaku w obszarach mózgu.

Działa jako uspokajający neuroprzekaźnik w mózgu

MRI mózgu

Glicyna jest aminokwasem, który dostając się do mózgu pełni funkcje neurotransmisyjne, czyli moduluje aktywność neuronów.

Głównym działaniem, jakie wykonuje w mózgu, jest hamowanie, dlatego jest uważany za jeden z głównych hamujących neuroprzekaźników w mózgu, obok GABA.

W przeciwieństwie do tego ostatniego (GABA), glicyna działa w rdzeniu kręgowym i pniu mózgu.

Hamowanie, które wytwarza w tych obszarach mózgu, umożliwia uspokojenie ich funkcjonowania i modulowanie hiperaktywacji mózgu.

W rzeczywistości glicyna nie jest lekarstwem na lęk, ale może być szczególnie użyteczną substancją w zapobieganiu tego typu zaburzeniom psychicznym.

Pomaga kontrolować funkcje motoryczne organizmu

Kolejną z podstawowych funkcji glicyny na poziomie mózgu jest kontrola funkcji motorycznych organizmu. Chociaż dopamina jest substancją najbardziej zaangażowaną w tego typu aktywność, glicyna również odgrywa ważną rolę.

Aktywność tego aminokwasu, a właściwie tego neuroprzekaźnika w rdzeniu kręgowym, pozwala kontrolować ruchy kończyn ciała.

Zatem deficyty glicyny są związane z problemami z kontrolą ruchu, takimi jak spastyczność lub nagłe ruchy.

Działa jako środek zobojętniający kwas

Środki zobojętniające kwas to nazwa nadana substancjom, które działają przeciw zgadze. Zatem środek zobojętniający kwas jest odpowiedzialny za alkalizowanie żołądka poprzez zwiększanie pH i zapobieganie pojawianiu się kwasowości.

Najpopularniejszymi środkami zobojętniającymi sok żołądkowy są wodorowęglan sodu, węglan wapnia, wodorotlenek magnezu i glin.

Jednak, choć w mniejszym stopniu, glicyna również spełnia tego typu działanie, czyniąc ją naturalnym środkiem zobojętniającym kwas w samym organizmie.

Pomaga zwiększyć uwalnianie hormonu wzrostu

Układ nerwowy i mózg

Hormon wzrostu lub hormon GH to substancja peptydowa, która stymuluje wzrost i rozmnażanie komórek.

Bez obecności tego hormonu organizm nie byłby w stanie regenerować się i rosnąć, więc w końcu ulegałby pogorszeniu. Podobnie niedobory tego hormonu mogą powodować zaburzenia wzrostu u dzieci i dorosłych.

GH jest syntetyzowanym jednołańcuchowym polipeptydem o 191 aminokwasach, w którym glicyna odgrywa ważną rolę.

W ten sposób glicyna sprzyja wzrostowi organizmu, pomaga w tworzeniu napięcia mięśniowego oraz promuje siłę i energię w organizmie.

Spowalnia degenerację mięśni

Podobnie jak w poprzednim punkcie, glicyna pozwala również spowolnić degenerację mięśni. Zwiększony wzrost, a także wkład siły i energii, która pochodzi z organizmu, przekłada się nie tylko na budowę bardziej energicznej tkanki mięśniowej.

Glicyna przez cały czas sprzyja odbudowie i regeneracji tkanek, dzięki czemu współdziała w budowie zdrowego organizmu.

W rzeczywistości glicyna jest szczególnie ważnym aminokwasem dla osób, które wracają do zdrowia po operacji lub cierpią z powodu innych przyczyn unieruchomienia, ponieważ stwarza to sytuacje ryzyka zwyrodnienia mięśni.

Poprawia magazynowanie glikogenu

Glikogen jest polisacharydem będącym rezerwą energii, zbudowanym z rozgałęzionych łańcuchów glukozy. Innymi słowy, ta substancja wytwarza całą energię, którą zgromadziliśmy, a to pozwala nam mieć rezerwy w ciele.

Bez glikogenu cała energia, którą otrzymujemy z pożywienia, natychmiast przelałaby się do krwi i została zużyta na podejmowane przez nas działania.

W ten sposób zdolność magazynowania glikogenu w organizmie jest szczególnie ważnym czynnikiem dla zdrowia ludzi.

Z kolei glicyna jest głównym aminokwasem glikogenu i współdziała w tym procesie magazynowania, dlatego wysoki poziom tej substancji pozwala na zwiększenie efektywności tych funkcji.

Promuje zdrową prostatę

Funkcje, które glicyna pełni na prostacie ludzi, są nadal w fazie badań, a dane, które mamy dzisiaj, są nieco rozproszone. Jednak wykazano, że glicyna zawiera duże ilości w płynie prostaty.

Fakt ten zmotywował duże zainteresowanie korzyściami płynącymi z glicyny i obecnie postuluje się, że ten aminokwas może odgrywać bardzo ważną rolę w utrzymaniu zdrowej prostaty.

Poprawa wyników sportowych

Wykazano, że przyjmowanie L-argininy razem z L-glicyną nieznacznie zwiększa poziom magazynowanej kreatyny w organizmie.

Kreatyna łączy się z fosforanami i jest ważnym źródłem energii podczas ćwiczeń siłowych, takich jak podnoszenie ciężarów.

Poprawa wydajności poznawczej

Obecnie badana jest również rola, jaką glicyna może odgrywać w funkcjonowaniu poznawczym ludzi.

Wzrost energii wytwarzanej przez ten aminokwas zarówno fizycznie, jak i psychicznie jest dość kontrastowy, więc tak samo, jak może zwiększyć wydolność fizyczną, postuluje się, że może również zwiększyć wydajność poznawczą.

Ponadto bliski związek z neuroprzekaźnikami, które realizują procesy pamięci i zdolności poznawcze, takimi jak acetylocholina czy dopamina, pozwala postulować, że glicyna może być ważną substancją w sprawności intelektualnej.

Ponadto ostatnie badanie wykazało, jak glicyna może skrócić czas reakcji z powodu braku snu.

Co może powodować niedobór glicyny?

Glicyna to aminokwas, który wykonuje bardzo ważne czynności w różnych obszarach ciała; brak tej substancji może powodować szereg zmian i patologicznych objawów.

Najbardziej typowymi objawami niedoboru glicyny są:

1. Zmiany wzrostu.
2. Nagłe skurcze mięśni.
3. Przesadne ruchy.
4. Opóźnienie w odbudowie uszkodzonych tkanek.
5. Osłabienie prostaty.
6. Słabość układu odpornościowego.
7. Zaburzenia glukozy
8. Wyraźna kruchość chrząstki, kości i ścięgien.

Kto może najwięcej skorzystać na glicynie?

Glicyna pełni wiele korzystnych dla organizmu czynności, dlatego jest aminokwasem dodatnim dla wszystkich ludzi.

Jednak niektóre osoby ze względu na stan zdrowia mogą wymagać większych ilości tej substancji i mogą odnieść z niej większe korzyści. Ci ludzie to:

1. Osoby, które cierpią na częste infekcje.
2. Osoby z częstymi problemami z kwasem żołądkowym.
3. Osoby z osłabionym układem odpornościowym.
4. Osoby, które mają problemy z regeneracją ran lub skaleczeń.
5. Osoby podatne na objawy lęku lub ataków paniki lub charakteryzujące się bardzo nerwowym zachowaniem.

W takich przypadkach szczególnie ważne jest włączenie glicyny do diety, spożywanie produktów bogatych w glicynę, takich jak mięso, groszek, ser, orzechy, grzyby, szpinak, jajka, ogórki czy marchew.

Bibliografia

1. Fernandez-Sanchez, E.; Dziesięć wojny, FJ; Cubleos, B.; Gimenez, C. Y Zafra, F. (2008) Mechanisms of endoplasmic-reticulum export of glycine transporter-1 (GLYT1). Biochem. J. 409: 669-681.
2. Kuhse J, Betz H i Kirsch J: Hamujący receptor glicyny: architektura, lokalizacja synaptyczna i patologia molekularna postsynaptycznego kompleksu kanałów jonowych. Curr Opin Neurobiol, 1995, 5: 318-323.
3. Martinez-Maza, R.; Poyatos, I.; López-Corcuera, B.; Gimenez, C.; Zafra, F. Y Aragón, C. (2001). Rola N-glikozylacji w transporcie do błony plazmatycznej i sortowanie neuronalnego transportera glicyny GLYT2. J. Biol Chem. 276: 2168-2173.
4. Vandenberg, RJ; Shaddick, K. & Ju, P. (2007) Molecular base for substrat dyskryminacja przez glicynowe transportery. J. Biol, Chem. 282: 14447-14453.
5. Steinert PM, Mack JW, Korge BP i wsp .: Pętle glicyny w białkach: ich występowanie w niektórych łańcuchach włókien pośrednich, lorykrynach i białkach wiążących jednoniciowe RNA. Int J Biol Macromol, 1991, 13: 130-139.
6. Yang W, Battineni ML i Brodsky B: Środowisko sekwencji aminokwasów moduluje przerwanie przez osteogenezę imperfecta podstawienia glicyny w peptydzie kolagenopodobnym. Biochemistry, 1997, 36: 6930-6945.