Катаболизм коллагена

Нативный коллаген не гидролизуется обычными пептидгидролазами, ос­новной фермент катаболизма коллагена — коллагеназа. Коллаген — медленно обменивающийся бе­лок, о скорости его обмена судят по содержанию оксипролина в крови и моче. Катаболизм коллаге­на более активен в молодом возрасте (до 20 лет) и при некоторых

Рисунок 4

заболеваниях (коллагенозы, гиперпаратиреоидизм, некоторые инфекционные за­болевания).

Эластические волокна

2-й вид волокон - эластические. В основе строения - белок эластин. Эластин еще более гидрофобен, чем коллаген. В нем до 90% гидрофобных аминокислот.

Эластин - это основной структурный компонент эластических волокон, которые содержатся в тканях, обладающих значительной эластичностью (крове­носные сосуды, связки, легкие). Свойства эластич­ности проявляются высокой растяжимостью этих тканей и быстрым восстановлением исходной формы и размера после снятия нагрузки. Эластин — гликопротеин с молекулярной массой 70 кД, который содержит много гидрофобных аминокислот (Гли, Вал, Ала, Лей, Про). В отличие от большинства бел­ков пептидные цепи эластина не приобретают ха­рактерную третичную структуру, а сохраняют гибкую случайную конформацию (рис.5).

Рисунок 5

В межклеточном матриксе молекулы эластина об­разуют волокна, сети, слои, в которых отдельные мо­лекулы связаны множеством сшивок.

Наличие гибкой случайной конформации молекул эластина и большого количества поперечных сши­вок позволяет эластическим волокнам проявлять свои резиновоподобные свойства.

Клеточные элементы соединительной ткани

Это фиброблсты, тучные клетки, макрофаги. В них происходят процессы синтеза структурных компонентов, а также процесс распада соединительной ткани. Коллаген обновляется на 50% за 10 лет. В фибробластах идут синтетические процессы: синтез коллагена, эластина.

Биохимия костной ткани и зуба

Кости — очень плотная, специализированная форма соединительной ткани. Основные особенности кости - твердость, упругость, механическая прочность.

Наряду с выполнением опорных функций кости служат местом депонирования кальция и неорганического фосфата, а в костном мозге образуются клетки кроветворной системы и созревают клетки иммунной системы.

Наиболее важной минеральной составляющей костной ткани является нерастворимый фосфат кальция в виде гидроксилапатита или карбонатапатита (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ и Ca₁₀(PO₄)₆СО₃ соответственно). В костях присутствуют также карбонаты других щелочноземельных элементов. Апатит — это крупный комплексный катион Ca[Ca₃(PO₄)₂]₃²⁺, который окружают противоионы ОН^-, СО₃^2-, HPO₄^2- или F^-.

В компактном веществе кости большая часть минеральных веществ представлена гидроксилапатитом (смотрите рисунок) и аморфным фосфатом кальция. Кроме них встречаются карбонаты, фториды, гидроксиды и значительное количество цитрата. Химический состав костной ткани (в%%): 20% - органический компонент, 70% - минеральные вещества, 10% - вода. Губчатое вещество: 35-40% - минеральных веществ, до 50% - органические соединения, содержание воды - 10%.

Особенность минерального компонента в том, что фактическое соотношение кальций/фосфор равно 1,5, хотя расчетное соотношение должно быть 1,67. Это позволяет кости легко связывать или отдавать ионы фосфата, поэтому кость - это депо для минералов, особенно для кальция.