الميثيونين: التعريف والتوليف والامتصاص والنقل والتوزيع

L-الميثيونين ينتمي إلى الأساسي (الحيوي) الأحماض الأمينية ولا يمكن أن ينتجها الكائن البشري نفسه. تبعا لذلك ، فإن المدخول الغذائي الكافي له أهمية كبيرة. الميثيونين هو مصدر مهم ل كبريت في الإنسان الحمية غذائية. لديها كبريت ذرة مرتبطة عضوياً في السلسلة الجانبية بين مجموعتي CH2 و CH3. يُطلق على رابطة CH3-S-CH2-R- أيضًا اسم thioether ، حيث يرمز R إلى البقايا العضوية لـ الميثيونين مركب. بالإضافة إلى الميثيونين ، السيستين هي أيضًا واحدة من كبريت-تحتوي الأحماض الأمينيةالذي يتفاعل مع الآخر السيستين جزيء لتشكيل جسر ثنائي كبريتيد - رابطة بين ذرتين كبريت ، رابطة SS - لتشكيل سيستين. يحدث امتصاص عنصر الكبريت في الغالب في شكل ميثيونين يحتوي على S و السيستين. نظرًا لأن المجموعة الجانبية من الميثيونين لا تحمل شحنة موجبة أو سالبة ، فإن الميثيونين عبارة عن حمض أميني محايد غير قطبي مطلوب للتخليق الداخلي لـ البروتينات ولهذا السبب يسمى بروتينية. في التخليق الحيوي للبروتين ، يعمل الميثيونين كحامض أميني بداية أثناء الترجمة. التخليق الحيوي للبروتين أو جينة يشير التعبير إلى إنتاج بروتين أو عديد ببتيد ويتكون من عملية النسخ - تكوين الحمض النووي الريبي المرسال من الحمض النووي - والترجمة - تخليق البروتين من الحمض النووي الريبي المرسال. الترجمة ، التي تحدث في العصارة الخلوية للخلايا ، هي عملية نسخ متتالية وتتضمن نسخ الحمض النووي الريبي المرسال (mRNA) بمشاركة الريبوسومات ونقل الحمض النووي الريبي الجزيئات (الحمض الريبي النووي النقال). يمر الرنا المرسال من موقع تركيبه ، النواة ، المرتبط به البروتينات من خلال المسام النووية في العصارة الخلوية للخلايا. الحمض الريبي النووي النقال الجزيئات توفير الأحماض الأمينية للتخليق الحيوي للبروتين والارتباط بـ mRNA ، في حين أن الريبوسومات ربط الأمينية الفردية الأحماض معًا لتشكيل بولي ببتيد عن طريق الإزاحة (تغيير الموقع) على الرنا المرسال. ال الريبوسومات هي المسؤولة في النهاية عن تحويل التسلسل الأساسي للـ mRNA إلى تسلسل الأحماض الأمينية وبالتالي إلى بروتين. تكوين البروتين من الأمينية الفردية الأحماض يبدأ دائمًا في رمز البدء AUG الخاص بالمرنا. الثلاثة أساس Adenine-uracil-guanine - قاعدة ثلاثية ، كودون - كود خاص للميثيونين. وفقًا لهذا ، فإن الحمض الريبي النووي النقال (tRNA) الذي يبدأ التخليق الحيوي للبروتين (تكوين بروتين جديد البروتينات) مع الميثيونين حتى تتمكن من الارتباط مع قاعدتها الثلاثية UAC بكودون بدء mRNA تحت تأثير الريبوسوم. في خطوة أخرى ، يرتبط الحمض الريبي النووي النقال الثاني المحمّل بحمض أميني بالشفرة التالية من الرنا المرسال ، أيضًا بالتعاون مع الريبوسوم. الذي amino الأحماض يتم توفيرها بواسطة الحمض الريبي النووي النقال الجزيئات يعتمد على وظيفة البروتين المراد تصنيعه ، أي البروتين الذي يجب أن يؤديه في الكائن الحي بعد اكتماله. في وقت لاحق ، الحمض الأميني من الحمض الريبي النووي النقال الثاني ، على سبيل المثال ألانين، يتم نقله إنزيميًا إلى الميثيونين عن طريق ربط الألانين والميثيونين بواسطة رابطة الببتيد - تشكيل ثنائي الببتيد. عن طريق نقل الريبوسوم على الرنا المرسال وإيصال المزيد من الأحماض الأمينية بمساعدة جزيئات الحمض النووي الريبي ، يتم تمديد ثنائي الببتيد إلى سلسلة الببتيد. تنمو سلسلة البولي ببتيد حتى يظهر أحد أكواد التوقف الثلاثة في الرنا المرسال. لم تعد جزيئات tRNA المحملة بالأحماض الأمينية مرتبطة ، وينقسم البروتين المركب ، وينفصل الرنا المرسال عن الريبوسوم. يمكن أن يؤدي البروتين المكتمل الآن وظيفته في الكائن الحي. نظرًا لأهميته كحمض أميني مبتدئ في الترجمة ، يمثل الميثيونين - أول حمض أميني N- طرفي - من أي بروتين.

امتصاص معوي

البروتين الغذائي الغني بالميثيونين ، مثل البيض والأسماك ، كبدوالجوز البرازيلي والجوز كله حبوب ذرة يتم تقسيم البروتين بالفعل إلى منتجات انقسام أصغر ، مثل poly- و oligopeptides ، في معدة بواسطة إنزيم شطر البروتين البيبسين. موقع تحلل البروتين الرئيسي (هضم البروتين) هو الأمعاء الدقيقة. هناك ، تتلامس الببتيدات مع بروتياز معين (انقسام البروتين الانزيمات) ، والتي تطلق الأحماض الأمينية الفردية التي الماكياج البولي- و oligopeptides. يتم إنتاج البروتياز في البنكرياس وإفرازه في الأمعاء الدقيقة كمواد zymogens (السلائف غير النشطة). قبل وقت قصير من وصول البروتين الغذائي ، يتم تنشيط الزيموجينات بواسطة enteropeptidases ، الكلسيوم والانزيم الهضمي التربسين.في لومن الأمعاء الدقيقة، يتم شق الببتيدات داخل الجزيء تحت تأثير البروتياز كيموتريبسين B و C ، وإطلاق ميثيونين في الطرف C- الطرف من سلسلة الببتيد. الميثيونين الآن في نهاية البروتين ، مما يجعله متاحًا للانقسام zinc-يعتمد كاربوكسيبتيداز A. Carboxypeptidases عبارة عن بروتياز تهاجم حصريًا روابط الببتيد لنهاية السلسلة وبالتالي تشق بعض الأحماض الأمينية من الكربوكسي أو النهاية الأمينية لجزيئات البروتين. وفقًا لذلك ، يشار إليها باسم carboxy- أو aminopeptidases. يمكن امتصاص الميثيونين إما كحمض أميني حر أو مرتبط بأحماض أمينية أخرى ، في شكل ثنائي وثلاثي الببتيدات. في الشكل الحر غير المرتبط ، يتم امتصاص الميثيونين بشكل فعال وكهربائي في الخلايا المعوية (الغشاء المخاطي خلايا) من الأمعاء الدقيقة في صوديوم cotransport. قيادة هذه العملية نحو الخلية صوديوم التدرج الذي يحتفظ به الصوديوم /بوتاسيوم ATPase. إذا كان الميثيونين لا يزال جزءًا من ثنائي أو ثلاثي الببتيدات ، يتم نقلها إلى الخلايا المعوية ضد من التركيز التدرج في نقل البروتون. داخل الخلايا ، يتم تكسير الببتيدات بواسطة الأمينية و dipeptidases إلى أحماض أمينية حرة ، بما في ذلك الميثيونين. يترك الميثيونين الخلايا المعوية عبر أنظمة نقل مختلفة على طول من التركيز التدرج ويتم نقله إلى كبد عبر البوابة دم. معوي امتصاص من الميثيونين يكتمل تقريبًا بنسبة 100٪. ومع ذلك ، هناك اختلافات في سرعة امتصاص. الأحماض الأمينية الأساسية، مثل الميثيونين ، يسين، isoleucine، و valine ، يتم امتصاصها بسرعة أكبر بكثير من الأحماض الأمينية غير الأساسية. إن تحلل البروتينات الغذائية والداخلية إلى منتجات انقسام منخفضة الوزن الجزيئي ليس مهمًا فقط لامتصاص الببتيد والأحماض الأمينية في الخلايا المعوية ، ولكنه يعمل أيضًا على حل الطبيعة الغريبة لجزيء البروتين ومنع التفاعلات المناعية.