חומצה גלוטמית

חומצה גלוטמית (גלוטמט) היא אחת מ-20 חומצות האמינו בטבע. השייר שלה כולל שתי קבוצות מתילן (CH2) וקבוצת קרבוקסיל (COOH). הקרבוקסיל יכול לאבד פרוטון ולהפוך ליון קרבוקסילט (-COO), ואז קוראים לחומר גלוטמט. בגלוטמט המטען החשמלי הוא 1-.

חומצת האמינו גלוטמין קשורה אליה: בשייר של גלוטמין קבוצת האמיד (CONH) במקום קרבוקסיל. גלוטמין נוצר כאשר גלוטמט מגיב עם אמוניה. לסימון משתמשים ב-Glu או בקיצור E.

החומצה בודדה לראשונה על ידי קרל ריטהאוזן ב-1866 מחלבון הגלוטן. מאוחר יותר סונתזה לראשונה בכימיה. גלוטמט תורמת לטעם נוסף מעבר למתוק, חמוץ, מר וمرיר, הטעם נקרא אומאמי. הכימאי איקונה קיקאדה גילה את מונוסודיום גלוטמט (MSG) בשנת 1906. MSG הוא תוסף טעם נפוץ.

גוף האדם יכול לייצר גלוטמט ולכן היא אינה חיונית בתזונה. היא משמשת כחומר מבנה בחלבונים וכמוליך עצבי במוח. "מוליך עצבי" הוא חומר שמעביר אותות בין תאי עצב. גלוטמט גם מהווה חומר מוצא ליצירת GABA, מוליך עצבי מעכב נוסף.

בצמחים ובחיידקים פוטוסינתטיים גלוטמט משמש למתחם סינתזה של כלורופיל, הפיגמנט שבצמחים.

גלוטמט הוא הנוירוטרנסמיטר המעורר העיקרי במוח. הוא חשוב לזיכרון, למידה ולפלסטיות סינפטית (שינויים בחוזק הקשרים בין תאי עצב).

AMPA הוא קולטן יונוטרופי (קולטן שמפתח תעלות יוניות). כאשר גלוטמט נקשר אליו נפתחות תעלות ומאפשרות ליוני נתרן (Na+) להיכנס לתא. זה יוצר דה-פולריזציה מהירה ושינויים מהירים בתא הפוסט-סינפטי.

NMDA הוא קולטן יונוטרופי נוסף. בתנאים רגילים ערוץ ה-NMDA חסום על-ידי יון מגנזיום (Mg2+). דה-פולריזציה חזקה מסירה את החסימה ומאפשרת ליוני סידן (Ca2+) להיכנס. עליית הסידן מפעילה קינאזות, חלבונים שמשנים פעילות תאית, ומשתתפת בחיזוק הסינפסה.

גלוטמט שמשתחרר בסינפסה נקשר קודם ל-AMPA, שפותח תעלות ונכנסים יוני נתרן. זה גורם לדה-פולריזציה מהירה. הדה-פולריזציה מסירה את יוני המגנזיום החוסמים את NMDA, וכתוצאה נכנסים יוני סידן. הסידן מפעיל מסלולי איתות בתוך התא שמובילים לשינויים ארוכי טווח בחיזוק הקשר בין תאים, תהליך שקשור ללמידה ולזיכרון.

חומצה גלוטמית, שנקראת גם גלוטמט, היא חומצת אמינו. חומצת אמינו היא אבני בניין של חלבונים. לשייר של גלוטמט יש שתי קבוצות מתילן וקבוצת קרבוקסיל (COOH). לפעמים הקרבוקסיל מאבד מימן והופך ליון שלילי שנקרא גלוטמט.

יש גם גלוטמין. גלוטמין מגיע כאשר גלוטמט מגיב עם אמוניה (אמוניה = חומר כימי). קיצור של גלוטמט הוא Glu או E.

גלוטמט הופרד מחלבון בשם גלוטן על ידי המדען קרל ריטהאוזן במאה התשע-עשרה. גלוטמט נותן למזון טעם שנקרא אומאמי. תוסף טעם שנוצר מהגלוטמט הוא מונוסודיום גלוטמט (MSG). חוקר יפני גילה את ה-MSG ב-1906.

הגוף יודע ליצור גלוטמט בעצמו. בגלוטמט יש תפקיד חשוב במוח. הוא משמש כמוליך עצבי (מוליך עצבי = חומר שמעביר אותות בין תאי עצב). הוא גם עוזר להכין חומר שנקרא GABA.

בצמחים גלוטמט מסייע להכין כלורופיל (כלורופיל = הצבע הירוק שצמחים משתמשים בו כדי לקבל אנרגיה מהשמש).

גלוטמט הוא המוליך המעורר העיקרי במוח. הוא חשוב לזיכרון ולמידה.

AMPA הוא קולטן שעושה תעלות. כשהגלוטמט נקשר אליו, תעלות נפתחות ויוני נתרן (Na+) נכנסים מהר. זה גורם לשינוי מהיר בהפעלה של תא העצב.

NMDA הוא קולטן נוסף. במצב רגיל ערוץ ה-NMDA סגור על ידי יון מגנזיום (Mg2+). אם התא עובר דה-פולריזציה חזקה, המגנזיום יוצא והערוץ נפתח. אז נכנסים יוני סידן (Ca2+). הסידן גורם לשינויים בתא שעוזרים לחזק את הקשר בין תאי העצב.

גלוטמט נקשר קודם ל-AMPA. זה פותח תעלות וגורם להפעלה מהירה. אחרי זה ה-NMDA נפתח, נכנס סידן, ונוצרים שינויים שמחזקים את הקשר בין התאים. זה מסייע ללמידה ולזיכרון.