4. Строение и функции эластина.

Эластин является основным белковым компонентом, из которого состоят эластические волокна. Эластические волокна распространены в большом количестве в эластичных связках, артериальных стенках, в легких, коже. Нити эластина резиноподобные. Они могут быть растянуты в несколько раз по сравнению с их обычной длиной, но после снятия нагрузки возвращаются к свернутой конформации, что объясняется их составом. Эластин еще более гидрофобен, чем коллаген: содержит до 90% гидрофобных аминокислот, что препятствует созданию стабильной глобулы. Является гликопротеином, Мм 70 кДа.

В составе эластина много глицина, лизина, пролина. Оксипролина в 10 раз меньше, чем в коллагене. Оксилизин полностью отсутствует. При ферментативном гидролизе эластина в гидролизате обнаруживается много десмозина (4 остатка лизина, соединяясь своими радикалами, образуют замещенное пиридиновое кольцо). Это делает возможным сшивки между двумя, тремя и четырьмя полипептидными цепями эластина.

Цепи укладываются в пространстве в виде глобул. Глобула из одной полипептидной цепи называется альфа-эластином.

Эластические элементы позволяют структурам принимать исходную форму, после ее изменения в результате воздействия деформирующей силы.

ДЕСМОЗИН

5. КЛАССИФИКАЦИЯ, СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНОВ (ГАГ).

Углеводно-белковые компоненты межклеточного матрикса представлены протеогликанами. Их углеводная часть представлена ГАГ (на долю которых приходится 90-95%). Белки в протеогликанах представлены одной полипептидной цепью разной молекулярной массы.

Известно 7 типов гликозаминогликанов, соединяющихся с белками в составе протеогликанов.

Гликозаминогликаны

Гиалуроновая Хондроитин-4- Хондроитин-6- Гепаран-

кислота сульфат сульфат сульфат

Дерматан- Гепарин Кератан-

сульфат сульфат

Они выполняют следующие функции:

1. Служат в качестве структурных элементов опорной, покровной и соединительной ткани.

2. Определяют содержание воды и проницаемость соединительной ткани.

3. Являясь слизистыми веществами, защищают верхние поверхности полых органов.

4. Входят в состав веществ, участвующих в иммунных реакциях организма.

5. Гепарин – естественный антикоагулянт.

6. Кератансульфаты и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы.

7. Гепарансульфатсодержащие протеогликаны способствуют созданию фильтрационного барьера в почках.

8. Гиалуроновая кислота и протеогликаны выполняют амортизирующую функцию в хрящах.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Была впервые получена из стекловидного тела глаза крупного рогатого скота. В настоящее время она найдена во всех видах соединительной ткани. Много в синовиальной жидкости, в пуповине. В хряще она связана с белками.

По химической природе это полисахарид: состоит из дисахаридных остатков, гликозамина и глюкуроной кислоты. Растворы гиалуроновой кислоты обладают свойствами смазочных веществ, что обусловливает наличие в синовиальной жидкости суставов. Обновление гиалуроновой кислоты происходит очень быстро, через 2 дня.

Остаток D-глюкуроновой кислоты Остаток N -ацетилглюкозамина

Основной функцией гиалуроновой кислоты следует считать связывание воды. В результате этого связывания межклеточное вещество приобретает характер желеобразного матрикса, поддерживающего клетки. Связывание воды и обусловливаемое им набухание определяет биологическую роль гиалуроновой кислоты в регуляции проницаемости тканей. В стекловидном теле обеспечимвает тургор.

ХОНДРОИТИН-СУЛЬФАТ

Важнейший компонент хряща. Содержатся также в коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитин-сульфаты являются важным составным компонентом агрекана – основного протеогликана хрящевого матрикса. Содержит гексозамин, гексуроновую кислоту и в 4 или 6 положении серную кислоту. Каждая полисахаридная цепь содержит около 40 повторяющихся дисахаридных компонентов и имеет Мм до 20 кДа. В результате связывания множества таких цепей с одной белковой молекулой образуются высокомолекулярные протеогликаны.

Хондроитин-4-сульфат

Остаток D-глюкуроновой кислоты Остаток N -ацетилглюкозамин-4-сульфата

Хондроитин-6-сульфат

Остаток D-глюкуроновой кислоты Остаток N -ацетилглюкозамин-6-сульфата

1. Влияют на водно-солевой обмен, регулируют диффузию солей, воды.

2. Участвует в межклеточном взаимодействии.

За 8 дней в коже и за 16 дней в хрящах происходит обновление половины хондроитин-сульфата.

КЕРАТАН-СУЛЬФАТЫ

Это наиболее гетерогенные полисахариды, в состав которых входит N-ацетилглюкозамин-6-сульфат, галактоза.

Содержится в роговице, в скелете, хряще, Мм – 3-20 кДа

Кератан-сульфат

Остаток D-галактозы Остаток N -ацетилглюкозамин-6-сульфата

1. Пропускает воду и низкомолекулярные вещества как через сито.

2. Хорошо связывает ионы натрия.

ГЕПАРИН

Природный антикоагулянт. Содержит глюкозамин и уроновую к-ту (90% - L-идуроновая к-та и 10% - D-глюкуроновая к-та). Число сульфатных групп на дисахаридную единицу составляет 1,6-3,0. М м – 5-15 кДа. Гепарин обнаружен в гранулах тучных клеток, выделен из тканей легких, печени, кожи, эндотелия сосудов.

Гепарин

Остаток D-глюкуронат-сульфата Остаток N –глюкозамин-6-сульфата

В межклеточном веществе гликозамингликаны содержатся не в свободном виде, а главным образом в составе комплексов, содержащих гиалуроновую кислоту и протеогликаны.