Sistein: rumus dan deskripsi zat

2024 Pengarang: Angel Austin | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-02 17:49

Semua protein dalam tubuh kita dibangun dari asam amino. Ada banyak protein di dalam tubuh, dan hanya ada 20 blok bangunan - asam amino yang menyusunnya Jadi, protein berbeda satu sama lain dalam satu set asam amino dan urutannya. Sistein adalah salah satu dari 20 asam amino.

Sistein - apa itu?

Sistein adalah asam amino alifatik yang mengandung sulfur. Alifatik - hanya mengandung ikatan jenuh. Seperti asam amino lainnya, rumus sistein termasuk karboksil (-COOH) dan gugus amino (-NH_{2), serta tiol (-SH) yang unik. Gugus tiol (nama lain sulfhidril) terdiri dari atom belerang dan atom hidrogen.}

Rumus kimia molekul sistein adalah C₃H₇TIDAK_{2S. Berat molekul - 121.}

Formula asam amino sistein

Untuk menggambarkan struktur asam amino, digunakan rumus yang berbeda. Di bawah ini adalah beberapa pilihan penulisan rumus struktur sistein.

Semua asam amino memiliki gugus amino dan karboksil yang terikat pada atom karbon, dan hanya berbeda dalam struktur radikal yang terikat pada atom karbon yang sama. Sebagai contoh, di bawah ini adalah rumus struktur alanin, sistein dan glisin, serin dan sistin.

Semua asam amino memiliki tulang punggung yang sama dan radikal yang berbeda. Ini adalah struktur radikal yang mendasari kualifikasi asam amino dan menentukan sifat-sifat molekul itu sendiri. Dalam sistein, rumus radikalnya adalah CH_{2-SH. Radikal ini termasuk dalam kelompok polar, tidak bermuatan, radikal hidrofilik. Artinya, bagian protein yang mengandung sistein dapat menambahkan air (hidrat) dan berinteraksi dengan bagian lain dari protein, juga mengandung asam amino dengan gugus hidrofilik, menggunakan ikatan hidrogen.}

Sistein mengandung gugus tiol yang unik

Sistein adalah asam amino yang unik. Ini adalah satu-satunya di antara 20 asam amino alami yang mengandung gugus tiol (-HS). Gugus tiol dapat mengalami reaksi oksidasi dan reduksi. Ketika gugus tiol sistein dioksidasi, sistin terbentuk - asam amino yang terdiri dari dua residu sistein yang dihubungkan oleh ikatan disulfida. Reaksinya reversibel - pemulihan ikatan disulfida meregenerasi dua molekul sistein. Ikatan sistin disulfida sangat penting untuk menentukan struktur banyak protein.

Oksidasi gugus tiol sistein mengarah pada pembentukan ikatan disulfida dengan yang laintiol, selama oksidasi lebih lanjut, asam sulfinat dan sulfonat terbentuk.

Karena kemampuannya untuk masuk ke dalam reaksi redoks, sistein memiliki sifat antioksidan.

Sistein adalah komponen protein

Asam amino yang menyusun protein disebut proteinogenik. Seperti yang telah disebutkan, ada 20 di antaranya, dan sistein adalah salah satunya. Untuk membentuk struktur utama protein, asam amino bergabung bersama untuk membentuk rantai panjang. Koneksi terjadi karena kelompok kerangka asam amino, radikal tidak berpartisipasi dalam hal ini. Ikatan antara asam amino dibentuk oleh gugus karboksil dari satu asam amino dan gugus amino dari asam amino lainnya. Ikatan yang terbentuk dengan cara ini antara dua asam amino disebut ikatan peptida.

Gambar menunjukkan rumus tripeptida alanin sistein fenilalanin dan skema pembentukannya.

Peptida terkecil dalam tubuh adalah glutathione, yang hanya terdiri dari dua asam amino, termasuk sistein. Dua asam amino yang dihubungkan bersama disebut dipeptida, tiga disebut tripeptida. Berikut adalah rumus lain dari tripeptida alanin, lisin dan sistein.

Zat yang mengandung 10 hingga 40 asam amino disebut polipeptida. Protein sendiri mengandung lebih dari 40 residu asam amino. Sistein adalah komponen dari banyak peptida dan protein, seperti insulin.

Sumber sistein

Setiap hari seseorang harus mengkonsumsi 4,1 mg sistein per 1 kg berat badan. Artinya, di dalam tubuh manusiadengan berat 70 kg harus menerima 287 mg asam amino ini per hari.

Bagian dari sistein dapat disintesis di dalam tubuh, sebagian berasal dari makanan. Berikut ini adalah daftar makanan yang mengandung asam amino paling banyak.

Konten sistein dalam produk
Produk	Konten sistein per 100 g produk, mg
Produk kedelai	638
Daging sapi dan domba	460
Biji (bunga matahari, semangka, wijen, rami, labu) dan kacang-kacangan (pistachio, pinus)	451
daging ayam	423
Oat dan dedak gandum	408
Babi	388
Ikan (tuna, salmon, hinggap, mackerel, halibut) dan kerang (kerang, udang)	335
Keju, susu, dan telur	292
Kacang (buncis, buncis, buncis, lentil)	127
Sereal (gandum, barley, beras)	120

Selain itu, sistein ditemukan dalam paprika merah, bawang putih, bawang bombay, sayuran berdaun gelap - kubis Brussel, brokoli.

Menghasilkan suplemen makanan, seperti L-sistein hidroklorida, N-asetilsistein. Yang kedua lebih mudah larut dan lebih mudah diserap tubuh.

Dalam industri, L-sistein diperoleh dengan hidrolisis dari bulu burung, bulu dan rambut manusia. L-sistein sintetis yang lebih mahal diproduksi, cocok untuk peraturan makanan Muslim dan Yahudi (sesuai denganaspek agama).

Sintesis sistein dalam tubuh

Sistein, bersama dengan tirosin, adalah asam amino esensial bersyarat. Ini berarti bahwa mereka dapat disintesis di dalam tubuh, tetapi hanya dari asam amino esensial: sistein dari metionin, tirosin dari fenilalanin.

Untuk sintesis sistein, dua asam amino diperlukan - metionin esensial dan serin nonesensial. Metionin adalah donor atom belerang. Sistein disintesis dari homosistein dalam dua reaksi yang dikatalisis oleh piridoksal fosfat. Kelainan genetik, serta kekurangan vitamin B₉ (asam folat), B₆ dan B_{12 timbal untuk mengganggu penggunaan enzim, homosistein diubah bukan menjadi sistein, tetapi menjadi homosistin. Zat ini menumpuk di dalam tubuh sehingga menimbulkan penyakit yang disertai katarak, osteoporosis, keterbelakangan mental.}

Sintesis dalam tubuh mungkin kurang pada orang tua dan bayi, orang dengan penyakit metabolik tertentu, menderita sindrom malabsorpsi.

Reaksi Sintesis Sistein

Dalam tubuh hewan, sistein disintesis langsung dari serin, dan metionin adalah sumber belerang. Metionin diubah menjadi homosistein melalui perantara S-AM dan S-AG. S-adenosylmethionine - bentuk aktif metionin, dibentuk oleh kombinasi ATP dan metionin. Bertindak sebagai donor gugus metil dalam sintesis berbagai senyawa: sistein, adrenalin, asetilkolin, lesitin, karnitin.

Sebagai hasil transmetilasi, S-AM diubah menjadi S-adenosylhomocysteine (S-AH). Terakhir selama hidrolisismembentuk adenosin dan homosistein. Homosistein bergabung dengan serin dengan partisipasi enzim cystathionine-β-synthase dengan pembentukan thiother cystathionine. Cystathionine diubah menjadi cysteine dan -ketobutyrate oleh enzim cystathionine -lyase.

Pada tumbuhan dan bakteri, sintesis terjadi secara berbeda. Berbagai zat, bahkan hidrogen sulfida, dapat berfungsi sebagai sumber belerang untuk sintesis sistein.

Peran biologis sistein

Karena gugus tiol (-HS) dalam rumus sistein, ikatan disulfida terbentuk dalam protein, yang disebut jembatan disulfida. Ikatan disulfida bersifat kovalen, kuat. Mereka terbentuk di antara dua molekul sistein dalam protein. Jembatan intrarantai dapat terbentuk dalam rantai polipeptida tunggal, dan jembatan antar rantai antara rantai protein individu. Misalnya, kedua jenis jembatan terjadi dalam struktur insulin. Ikatan ini mempertahankan struktur tersier dan kuaterner protein.

Ikatan disulfida sebagian besar mengandung protein ekstraseluler. Misalnya, jenis koneksi ini sangat penting dalam menstabilkan struktur insulin, imunoglobulin, dan enzim pencernaan. Protein yang mengandung banyak jembatan disulfida lebih tahan terhadap denaturasi panas, memungkinkan mereka untuk mempertahankan aktivitasnya di bawah kondisi yang lebih ekstrim.

Fitur formula sistein menyediakannya dengan sifat antioksidan. Sistein memainkan peran antioksidan, masuk ke dalam reaksi oksidasi-reduksi. Gugus tiol memiliki afinitas tinggi terhadap logam berat, oleh karena ituprotein yang mengandung sistein mengikat logam seperti merkuri, timbal dan kadmium. pKa sistein dalam protein sedemikian rupa sehingga memastikan bahwa asam amino dalam bentuk tiolat reaktif, yaitu sistein dengan mudah menyumbangkan anion HS.

Sistein merupakan sumber penting belerang dalam metabolisme.

Fungsi sistein

Karena adanya gugus tiol yang mudah bereaksi, sistein terlibat dalam berbagai proses dalam tubuh dan melakukan banyak fungsi.

Memiliki sifat antioksidan.
Berpartisipasi dalam sintesis glutathione.
Berpartisipasi dalam sintesis taurin, biotin, koenzim A, heparin.
Berpartisipasi dalam pembentukan limfosit.
Ini adalah bagian dari -keratin, yang terlibat dalam pembentukan jaringan kulit, rambut, selaput lendir sistem pencernaan.
Mempromosikan netralisasi beberapa zat beracun.