- •Волокнистая ткань
- •2. Скелетные ткани:
- •3. Специальные виды соединительной ткани:
- •4. Кровь
- •Межклеточный матрикс
- •Химический состав межклеточного матрикса
- •Функция межклеточного матрикса
- •Коллагеновые волокна. Образование, строение, свойства, биологическое значение
- •Этапы синтеза и созревания коллагена
- •Коллагеновые волокна. Образование, строение, свойства, биологическое значение
- •Регуляция синтеза коллагена
- •Патологии образования коллагена
- •Катаболизм коллагена
- •2. Эластин
- •Строение эластина
- •Синтез эластина
- •Нарушения структуры эластина и их последствия
- •Катаболизм эластина
- •Вопрос 8-10 гликозаминогликаны и протеогликаны
- •Строение и классы гаг
- •Синтез гаг
- •Регуляция синтеза гаг
- •Катаболизм гаг
- •Мукополисахаридозы
- •Строение и виды протеогликанов
- •Вопрос 11 специализированные белки межклеточного матрикса
- •Адгезивные белки
- •Антиадгезивные белки
- •Вопрос 13-16
- •Глава 2 хрящевая ткань
- •2.1. Структура и свойства хрящевой ткани
- •2.2. Формирование хрящевой ткани
- •Вопрос 17-20
- •Минерализованные ткани
- •3.1. Химический состав минерализованных тканей
- •3.2. Белки межклеточного матрикса
Межклеточный матрикс
Межклеточный матрикс — это надмолекулярный комплекс, образованный сложной сетью связанных между собой макромолекул.
В организме межклеточный матрикс формирует такие высокоспециализированные структуры, как хрящ, сухожилия, базальные мембраны, а также (при вторичном отложении фосфата кальция) кости и зубы. Эти структуры различаются между собой как по молекулярному составу, так и по способам организации основных компонентов (белков и полисахаридов) в различных формах межклеточного матрикса.
Химический состав межклеточного матрикса
В состав межклеточного матрикса входят: 1). Коллагеновые и эластиновые волокна. Они придают ткани механическую прочность, препятствуя ее растяжению; 2). аморфное вещество в виде ГАГ и протеогликанов. Оно удерживает воду и минеральные вещества, препятствует сдавливанию ткани; 3). неколлагеновые структурные белки - фибронектин, ламинин, тенасцин, остеонектин и др. Кроме того, в межклеточном матриксе может присутствовать минеральный компонент - в костях и зубах: гидроксиапатит, фосфаты кальция, магния и т.д. Он придает механическую прочность костям, зубам, создает запас в организме кальция, магния, натрия, фосфора.
Функция межклеточного матрикса
Межклеточный матрикс выполняет в организме разнообразные функции:
-
образует каркас органов и тканей;
-
является универсальным «биологическим» клеем;
-
участвует в регуляции водно-солевого обмена;
-
образует высокоспециализированные структуры (кости, зубы, хрящи, сухожилия, базальные мембраны).
-
окружая клетки, влияет на их прикрепление, развитие, пролиферацию, организацию и метаболизм.
-
Структура и свойства коллагеновых белков. Коллаген как главный белок межклеточного матрикса, особенности аминокислотного состава и структурной организации тропоколлагена, структура коллагенового волокна.
Коллаген — фибриллярный белок, основной структурный компонент межклеточного матрикса. Коллаген обладает огромной прочностью (Коллаген прочнее стальной проволоки того же сечения, он может выдерживать нагрузку в 10000 раз большую собственного веса) и практически не растяжим. Это самый распространенный белок организма, на него приходиться от 25 до 33% общего количества белка в организме, т.е. 6% массы тела. Около 50% всех коллагеновых белков содержится в тканях скелета, около 40% — в коже и 10% — в строме внутренних органов.
Под коллагеном понимают два вещества: тропоколлаген и проколлаген.
Молекула тропоколлагена состоит из 3 α-цепей. Известно около 30 видов α-цепей, отличающихся между собой аминокислотным составом. Большинство α-цепей содержит около 1000АК. В тропоколлагене содержится 33% глицина, 25% пролина и 4-оксипролина, 11% аланина, есть гидроксилизин, мало гистидина, метионина и тирозина, нет цистеина и триптофана.
-
Первичная структура α-цепей состоит из повторяющейся аминокислотной последовательности: Глицин-X-Y. В X положении чаще всего находиться пролин, а в Y – 4-оксипролин или 5-оксилизин.
-
Пространственная структура α-цепи представлена левозакрученной спиралью в витке которой находиться 3 АК.
-
3 α-цепи скручиваются друг с другом в правозакрученную суперспираль тропоколлагена. Она стабилизируется водородными связями, радикалы АК направлены наружу.
Молекула проколлагена устроена также как и тропоколлагена, но на ее концах находятся С- и N-пропептиды, образующие глобулы. N-концевой пропептид состоит из 100АК, С-концевой пропептид – из 250АК. С- и N-Протеопептиды содержат цистеин, который через дисульфидные мостики образует глобулярную структуру.
Коллаген — полиморфный белок, в настоящее время известно 19 типов коллагена, которые отличаются друг от друга по первичной структуре пептидных цепей, функциям и локализации в организме. 95% всего коллагена в организме человека составляют коллагены I, II и III типов.