الجلايسين: الوظائف والبنية والخصائص - علم النفس العصبي - 2026

و الجلايسين هو واحد من الأحماض الأمينية التي البروتينات شكل من أشكال الكائنات الحية، وكذلك كعامل و العصبي. في الكود الجيني يتم ترميزه كـ GGU أو GGC أو GGA أو GGG. إنه أصغر حمض أميني وهو الوحيد غير الضروري من بين الأحماض الأمينية العشرين الموجودة داخل الخلايا.

تعمل هذه المادة أيضًا كناقل عصبي ، مما يثبط الجهاز العصبي المركزي. يعمل في النخاع الشوكي وجذع الدماغ ، ويساهم في التحكم في الحركات الحركية ، والجهاز المناعي ، وهرمون النمو وكمخزن للجليكوجين ، من بين أمور أخرى.

التركيب الكيميائي للجليسين

تم عزل الجليسين لأول مرة من الجيلاتين في عام 1820 من قبل مدير الحديقة النباتية في نانسي ، هنري براكونول ، ويؤدي وظائف متعددة في جسم الإنسان.

هيكل وخصائص الجلايسين

التركيب الجزيئي للجليسين.

كما يتضح من الصورة ، يتكون الجلايسين من ذرة كربون مركزية ، والتي يتصل بها جذر كربوكسيل (COOH) وجذر أميني (NH ₂). الجذور الآخران هما الهيدروجين. لذلك فهو الحمض الأميني الوحيد الذي له جذرين متساويين ؛ لا يوجد لديه تماثل بصري.

من خصائصه الأخرى:

• نقطة الانصهار: 235.85 درجة مئوية
• الوزن الجزيئي: 75.07 جم / مول
• الكثافة: 1.6 جم / سم ³
• الصيغة العالمية: C ₂ H ₅ NO ₂

الجليسين هو أبسط بروتين من الأحماض الأمينية على الإطلاق ، ولهذا لا يعتبر أحد الأحماض الأمينية الأساسية في جسم الإنسان. في الواقع ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الجلايسين والأحماض الأمينية الأخرى المصنفة على أنها أساسية ، هو أن جسم الإنسان قادر على تصنيعه.

مسحوق الجلايسين. المصدر: SPOTzillah CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

بهذه الطريقة ، ليس من الضروري دمج هذا الحمض الأميني في النظام الغذائي اليومي ، حيث يمكن للجسم نفسه إنتاج الجلايسين دون الحاجة إلى تناوله.

لتجميع الجلايسين ، هناك مساران مختلفان ، الفسفرة وغير المفسفرة ، والأهم هو السيرين.

وهكذا ، من خلال إنزيم يعرف باسم هيدروكسي ميثيل ترانسفيراز ، يستطيع الجسم تحويل السيرين إلى جلايسين.

آلية العمل

الوستارية ممثلة بالعصي في 2D.

عندما يصنع الجسم الجلايسين من السيرين ، يدخل الحمض الأميني إلى مجرى الدم. بمجرد دخول الدم ، يبدأ الجليسين في أداء وظائفه في جميع أنحاء الجسم.

ومع ذلك ، من أجل القيام بذلك ، يجب أن يقترن بسلسلة من المستقبلات الموزعة على نطاق واسع في جميع أنحاء مناطق الجسم المختلفة. في الواقع ، مثل جميع الأحماض الأمينية والمواد الكيميائية الأخرى ، عندما ينتقل الجلايسين عبر الدم ، فإنه لا يقوم بأي عمل بمفرده.

يتم تنفيذ الإجراءات عندما تصل إلى أجزاء معينة من الجسم وتكون قادرة على ربط نفسها بالمستقبلات الموجودة في تلك المناطق.

مستقبلات الجلايسين

مستقبل NMDA موجود في الجهاز العصبي. 1. غشاء الخلية 2. القناة مسدودة بواسطة Mg2 + في موقع الحجب (3) 3. موقع الانسداد بواسطة Mg2 + 4. موقع ربط المركبات المهلوسة 5. موقع ملزمة لـ Zn2 + 6. موقع ربط للمنبهات (الغلوتامات) و / أو الروابط المضادة (APV) 7. مواقع الارتباط بالجليكوزيل 8. مواقع الارتباط بالبروتون 9. مواقع الارتباط بالجليسين 10. موقع ربط البوليامين 11. الفضاء خارج الخلية 12. الفضاء داخل الخلايا 13. الوحدة الفرعية المعقدة. المصدر: Blanca Piedrafita CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/)

يُطلق على مستقبل الجلايسين اسم المستقبل الشبيه بـ GLyR ، وهو نوع محدد من مستقبلات الجلايسين. عندما يرتبط الحمض الأميني بمستقبلاته ، تتولد التيارات عن طريق دخول أيونات الكلوريد إلى الخلايا العصبية.

تتوسط التيارات المشبكية استجابات سريعة مثبطة تتبع ملفًا زمنيًا معقدًا إلى حد ما لن نتوقف عن مناقشته الآن.

عادة ، يبدأ عمل الجلايسين بمستقبلاته بمرحلة أولى من الاستجابة السريعة بسبب الافتتاح الوشيك لقنوات كلوريد متعددة.

بعد ذلك ، تتباطأ الاستجابة بسبب التعطيل والإغلاق غير المتزامن للقنوات.

المميزات

يؤدي الجليسين وظائف متعددة في كل من جسم ودماغ البشر. وبالتالي ، على الرغم من عدم كونه أحد الأحماض الأمينية الأساسية ، فمن المهم للغاية أن يحتوي الجسم على مستويات عالية من الجلايسين.

إن اكتشاف الفوائد التي توفرها هذه المادة والمشاكل التي يمكن أن يسببها نقصها هو العامل الرئيسي الذي جعل الجلايسين عنصرًا ذا أهمية كبيرة للتغذية.

كما سنرى أدناه ، فإن وظائف الجلايسين كثيرة ومهمة للغاية. أهمها:

يساعد في السيطرة على مستويات الأمونيا في الدماغ

الأمونيا مادة كيميائية يفسرها معظمنا على أنها ضارة وتتعلق بالمواد الكيميائية القاسية.

ومع ذلك ، فإن الأمونيا نفسها هي نتيجة ثانوية لعملية التمثيل الغذائي للبروتين ، لذلك تتحول التفاعلات الكيميائية الحيوية في الجسم بسرعة إلى جزيئات الأمونيا.

في الواقع ، يحتاج الدماغ إلى هذه المادة لتعمل بشكل صحيح ، ويمكن أن تؤدي المستويات العالية أو المتراكمة من الأمونيا في الدماغ إلى أمراض مثل أمراض الكبد.

وهكذا يضمن الجليسين عدم حدوث ذلك ويتحكم في مستويات الأمونيا في مناطق الدماغ.

يعمل كناقل عصبي مهدئ في الدماغ

التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ

الجليسين هو حمض أميني يؤدي وظائف النقل العصبي عند وصوله إلى الدماغ ، أي أنه يعدل نشاط الخلايا العصبية.

النشاط الرئيسي الذي يؤديه في الدماغ هو التثبيط ، وهذا هو السبب في أنه يعتبر أحد الناقلات العصبية المثبطة الرئيسية في الدماغ ، إلى جانب GABA.

على عكس الأخير (GABA) ، يعمل الجلايسين في النخاع الشوكي وجذع الدماغ.

إن التثبيط الذي ينتجه في مناطق الدماغ هذه يجعل من الممكن تهدئة أدائها وتعديل فرط نشاط الدماغ.

في الواقع ، لا يُعد الجلايسين علاجًا للقلق ولكنه يمكن أن يكون مادة مفيدة بشكل خاص لمنع هذا النوع من الاضطرابات النفسية.

يساعد في التحكم في الوظائف الحركية للجسم

من الوظائف الأساسية الأخرى للجليسين على مستوى الدماغ التحكم في الوظائف الحركية للجسم. على الرغم من أن الدوبامين هو المادة الأكثر مشاركة في هذا النوع من النشاط ، إلا أن الجلايسين يلعب أيضًا دورًا مهمًا.

يسمح نشاط هذا الحمض الأميني ، أو بالأحرى هذا الناقل العصبي في النخاع الشوكي ، بالتحكم في حركات أطراف الجسم.

وبالتالي ، يرتبط نقص الجليسين بمشاكل التحكم في الحركة مثل التشنج أو الحركات المفاجئة.

يعمل كمضاد للحموضة

مضاد الحموضة هو الاسم الذي يطلق على المواد التي تعمل ضد حرقة المعدة. وبالتالي ، فإن مضادات الحموضة مسؤولة عن قلونة المعدة عن طريق زيادة درجة الحموضة ومنع ظهور الحموضة.

أكثر مضادات الحموضة شيوعًا هي بيكربونات الصوديوم وكربونات الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم والألمنيوم.

ومع ذلك ، على الرغم من أن الجلايسين يؤدي إلى حد أقل ، هذا النوع من العمل ، مما يجعله مضادًا طبيعيًا للحموضة في الجسم نفسه.

يساعد على زيادة إفراز هرمون النمو

الجهاز العصبي والدماغ

هرمون النمو أو هرمون GH هو مادة ببتيدية تحفز نمو الخلايا وتكاثرها.

بدون وجود هذا الهرمون لن يكون الجسم قادرًا على التجدد والنمو ، وبالتالي سينتهي به الأمر بالتدهور. وبالمثل ، يمكن أن يؤدي نقص هذا الهرمون إلى اضطرابات النمو لدى الأطفال والبالغين.

GH عبارة عن بولي ببتيد أحادي السلسلة مكون من 191 حمض أميني ، حيث يلعب الجليسين دورًا مهمًا.

وبالتالي ، فإن الجلايسين يسمح بتعزيز نمو الجسم ، ويساعد على خلق تناغم العضلات ويعزز القوة والطاقة في الجسم.

يبطئ تنكس العضلات

بنفس طريقة النقطة السابقة ، يسمح الجليسين أيضًا بإبطاء تنكس العضلات. النمو المتزايد ، ومساهمة القوة والطاقة التي ينشأها الجسم ، لا يترجم فقط إلى بناء أنسجة عضلية أكثر نشاطًا.

يعزز الجليسين إعادة بناء وتجديد الأنسجة في جميع الأوقات ، لذلك فهو يتعاون في بناء الجسم السليم.

في الواقع ، يعد الجلايسين من الأحماض الأمينية المهمة بشكل خاص لأولئك الذين يتعافون من الجراحة أو يعانون من أسباب أخرى لعدم الحركة ، لأن هذه تسبب حالات خطر لتآكل العضلات.

يحسن تخزين الجليكوجين

الجليكوجين عبارة عن عديد سكاريد احتياطي للطاقة يتكون من سلاسل متفرعة من الجلوكوز. بعبارة أخرى ، هذه المادة تنتج كل الطاقة التي خزنناها والتي تسمح لنا باحتفاظ الجسم باحتياطيات.

بدون الجليكوجين ، سيتم سكب كل الطاقة التي نحصل عليها من خلال الطعام في الدم على الفور وسيتم إنفاقها على الإجراءات التي نتخذها.

بهذه الطريقة ، تعد القدرة على تخزين الجليكوجين في الجسم عاملاً مهمًا بشكل خاص لصحة الناس.

الجلايسين ، من جانبه ، هو حمض أميني رئيسي من الجليكوجين ويتعاون في عملية التخزين هذه ، لذا فإن المستويات العالية من هذه المادة تسمح بزيادة كفاءة هذه الوظائف.

يعزز صحة البروستاتا

لا تزال الوظائف التي يؤديها الجلايسين على البروستاتا في مراحل البحث والبيانات التي لدينا اليوم منتشرة إلى حد ما. ومع ذلك ، فقد ثبت أن الجليسين يحتوي على كميات عالية في سائل البروستاتا.

لقد حفزت هذه الحقيقة اهتمامًا كبيرًا بفوائد الجلايسين واليوم يُفترض أن هذا الحمض الأميني يمكن أن يلعب دورًا مهمًا للغاية في الحفاظ على صحة البروستاتا.

تحسين الأداء الرياضي

تبين أن تناول L-arginine مع L-glycine يزيد بشكل طفيف من مستويات الكرياتين المخزن في الجسم.

يتحد الكرياتين مع الفوسفات وهو مصدر مهم للطاقة في أنشطة الطاقة مثل رفع الأثقال.

تحسين الأداء المعرفي

حاليًا ، يتم أيضًا التحقيق في الدور الذي يمكن أن يلعبه الجلايسين في الأداء المعرفي للأشخاص.

إن الزيادة في الطاقة التي ينتجها هذا الحمض الأميني جسديًا وعقليًا متناقضة تمامًا ، لذلك بنفس الطريقة التي يمكن أن تزيد من الأداء البدني ، يُفترض أنه يمكن أيضًا زيادة الأداء المعرفي.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن علاقته الوثيقة بالنواقل العصبية التي تنفذ عمليات الذاكرة والقدرة المعرفية ، مثل الأسيتيل كولين أو الدوبامين ، تجعل من الممكن أن يكون الجلايسين مادة مهمة في الأداء الفكري.

بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت دراسة حديثة كيف يمكن للجليسين أن يقلل وقت رد الفعل بسبب قلة النوم.

ما الذي يمكن أن يسبب نقص الجليسين؟

الجلايسين هو حمض أميني يؤدي أنشطة مهمة جدًا في مناطق مختلفة من الجسم ؛ يمكن أن يسبب نقص هذه المادة سلسلة من التغيرات والمظاهر المرضية.

الأعراض الأكثر شيوعًا لنقص الجلايسين هي:

1. تعديلات في النمو.
2. تقلصات العضلات المفاجئة.
3. حركات مبالغ فيها.
4. التأخير في استعادة الأنسجة التالفة.
5. ضعف البروستاتا.
6. ضعف جهاز المناعة.
7. اضطرابات الجلوكوز
8. يظهر هشاشة في الغضاريف والعظام والأوتار.

من يمكنه الاستفادة أكثر من الجلايسين؟

يؤدي الجليسين العديد من الأنشطة المفيدة لجسم الإنسان ، وهذا هو السبب في أنه حمض أميني إيجابي لجميع الناس.

ومع ذلك ، قد يحتاج بعض الأفراد ، بسبب ظروفهم الصحية ، إلى كميات أكبر من هذه المادة ، وقد يستفيدون منها أكثر. هؤلاء الناس هم:

1. الأفراد الذين يعانون من التهابات متكررة.
2. الأشخاص الذين يعانون من مشاكل حمض المعدة المتكررة.
3. الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة لديهم.
4. الأشخاص الذين لديهم مشاكل في تجديد الجروح أو الجروح.
5. الأفراد عرضة لأعراض القلق أو نوبات الهلع ، أو يتميزون بسلوك عصبي شديد.

في هذه الحالات ، من المهم بشكل خاص دمج الجلايسين في النظام الغذائي ، واستهلاك المنتجات الغنية بالجليسين مثل اللحوم والبازلاء والجبن والمكسرات والفطر والسبانخ والبيض والخيار أو الجزر.

المراجع

1. فرنانديز سانشيز ، إي. عشرة حرب ، FJ ؛ كوبليوس ، ب. Gimenez، C. Y Zafra، F. (2008) آليات تصدير الإندوبلازم الشبكي لناقل الجليكاين -1 (GLYT1). بيوتشيم. ج 409: 669-681.
2. Kuhse J و Betz H و Kirsch J: مستقبلات الجلايسين المثبطة: الهندسة المعمارية والتوطين المشبكي وعلم الأمراض الجزيئي لمجمع قناة أيون ما بعد المشبكي. Curr Opin Neurobiol، 1995، 5: 318-323.
3. مارتينيز مازا ، ر. بوياتوس ، أنا. لوبيز كوركويرا ، ب. جيمينيز ، سي. Zafra، F.Y Aragón، C. (2001) دور N-glycosylation في النقل إلى غشاء البلازما وفرز ناقل الجلايسين العصبي GLYT2. J. بيول تشيم.276: 2168-2173.
4. فاندنبرغ ، RJ ؛ Shaddick، K. & Ju، P. (2007) الأساس الجزيئي لتمييز الركيزة بواسطة ناقلات الجلايسين. جي بيول كيم.282: 14447-14453.
5. Steinert PM ، Mack JW ، Korge BP et al.: حلقات الجلايسين في البروتينات: حدوثها في سلاسل خيوط وسيطة معينة ، واللوريكرينات وبروتينات ربط الحمض النووي الريبي أحادية السلسلة. Int J Biol Macromol، 1991، 13: 130-139.
6. Yang W و Battineni ML و Brodsky B: تعدل بيئة تسلسل الأحماض الأمينية الاضطراب الناتج عن استبدالات الجليكاين الناقص في تكوين العظم في الببتيد الشبيه بالكولاجين. الكيمياء الحيوية ، 1997 ، 36: 6930-6945.