Характеристики на химическата структура на съединителната тъкан
Съединителната тъкан е до 50% от теглото на човешкото тяло. Той е връзката между всички тъкани на тялото. Има 3 вида на съединителната тъкан:
- действителната съединителната тъкан;
- хрущялен съединителната тъкан;
- костен съединителната тъкан
Съединителната тъкан може да изпълнява като функция само стойка и включват като слоеве в други тъкани.
Функции на съединителната тъкан
1. Структура
2. Осигуряване на постоянна пропускливост тъкан
3. Осигуряване на водно-солевия баланс
4. Участие в имунната защита на организма
Съставът и структурата на съединителната тъкан
Съединителната тъкан са разграничени: междуклетъчни (основна) ВЕЩЕСТВО КЛЕТЪЧНИ ЕЛЕМЕНТИ мъждене (колагенови влакна). Feature: междуклетъчното вещество е много повече от елементите на клетките.
Междуклетъчна (основна) ВЕЩЕСТВО
Желе консистенция на основния материал поради неговия състав. Основа - силно хидратиран силикагел, която се образува от макромолекулни съединения, които представляват до 30% от теглото на междуклетъчно вещество. Останалите 70% - е вода.
Високо молекулно компоненти са протеини и въглехидрати. Въглехидратите в тяхната структура са хетерополизахариди - GLYUKOZOAMINOGLIKANY (GAG). Тези хетерополизахариди построени дизахаридни единици, които са им мономери.
Според мономер структура разграничи видове GAG 7:
1. хиалуронова киселина
2. хондроитин-4-сулфат
3. хондроитин 6-сулфат
4. Дерматан
5. кератан
6. хепаран сулфат
7. хепарин
Мономери различни GAGs са изградени на същия принцип. Първо, тяхната структура включва хексуронова киселина: бета-D-глюкуронова киселина, бета-L-идуронова киселина. В някои GAG вместо бета-D-глюкуронова киселина се установи, бета-D-галактоза:
Вторият компонент е мономер GAG амин. Хексозамини представени глюкозамин и галактозамин, а често и техните ацетилови производни: бета-D-N-ацетилглюкозамин, бета-D-N-ацетилгалактозамин:
Като част от мономер хексуронова киселина и хексозаминовия свързан 1,3-бета-гликозидна връзка. Изключение - хепарин (алфа-1,3-гликозидна връзка). Между мономерите 1,4-бета-гликозидна връзка (хепарин - 1,4-гликозидна връзка алфа) (виж фигурата). GAG структура различни мономери и техните количества, взаимоотношенията между тях.
Молекулното тегло на полимера - до 1.000.000 Da. Мономер изработена от глюкуронова киселина и N-ацетилглюкозамин. Вътре мономер - 1,3-бета-гликозидна връзка между мономерите - 1,4-бета-гликозидна връзка. Хиалуроновата киселина може да бъде в свободна форма и в комплексни агрегати. Той е единственият представител на ГАГ, които не се сулфатни.
2 вида: хондроитин-4-сулфат и хондроитин 6-сулфат. Различават остатък подреждане място на сярна киселина. Те съдържат остатък на сярна киселина. Мономер хондроитин сулфат изработена от глюкуронова киселина и N-atsetilgalaktozaminsulfata. Намерени в сухожилията на ставите и тъканите на зъба.
Неговата мономер е конструирана на идуронова киселина и галактозамин-4-сулфат. Той е един от структурните компоненти на хрущялната тъкан.
Мономер кератан сулфат състои от галактоза и N-ацетилглюкозамин-6-сулфат.
Хепаран сулфат и хепарин
Те са високо сулфатирани (мономер 2-3 остатък сярна киселина). Съставът се състои от глюкуронат-2-сулфат и N-ацетилглюкозамин-6-сулфат.
Дълги полизахаридни вериги се формират в глобули. Въпреки това, тези глобули хлабави (не разполагат с компактно подреждане) и заемат относително голям обем. GAGs са хидрофилни съединения, които съдържат много хидроксилни групи, които имат значителен отрицателен заряд (много карбоксилни и сулфогрупи). Значително отрицателен заряд насърчава придържането към него положително заредена катиони калий, натрий, калций, магнезий. Това допълнително увеличава способността за задържане на вода, и спомага за дисоциация на молекулите на тези вещества в съединителната тъкан.
GAGs са част от комплекс от протеини, наречени протеогликани. GAG направи протеогликани в 95% от теглото си. Останалите 5% от теглото - това е протеин. Протеини и не-протеинови компоненти протеогликани са обвързани със силни, ковалентни връзки. Как е протеогликаново молекула?
Компонентът на протеин - това е специален COR-протеин. За него с помощта на захариди се присъединят GAG. COR-1 молекула на протеин може да придават до 100 GAG.
В клетката протеогликани са свързани с хиалуронова киселина. Форма сложни супрамолекулни комплекси. Тя е съставена от хиалуронова киселина, специфични свързващи протеини и протеогликани. Еластични вериги GAG съставени от протеогликани формират микромолекулярния форма ретикуларни структури. Тази химическа структура осигурява функцията на молекулни сита със специфични размери на порите на различни транспортни вещества и метаболити. Размерът на порите се определя от тип GAG преобладаващо в дадена тъкан. Например, съединителната капсула бъбречни гломерули осигурява селективно транспорт на вещества в процеса на ултрафилтрация. Поради множеството сулфо и карбокси групи са полианиони мрежестата структура, способни на депозиране вода, някои катиони (К +, Na +, Са + 2, Mg + 2).
Освен протеогликани, гликопротеини съдържа основно вещество.
Тяхната въглехидратен компонент - е олигозахарид, съдържаща 10 - 15 мономерни единици. Тези мономерни единици са предимно дребни монозахариди: маноза, фукоза и metilpentozy рамноза, ксилоза. В края на това има и друг олигозахаридно производно монозахариди: сиалова киселина (ацилово производно на невраминова киселина). Ако концентрацията на сиалова киселина в кръвта се увеличава - следователно, е разпадането на извънклетъчната матрица. Това се случва по време на възпаление.
Гликопротеини са разделени на 2 групи:
1. Разтворим
2. неразтворим.
Частта на въглехидрат на гликопротеини е силно променлив. Важно е последователността на монозахариди, както и последователността на аминокиселини в протеин част. Гликопротеините от най-проучен разтворими и неразтворими ламинин, фибронектин.
Разтворимия гликопротеин специално протеин - фибронектин. Молекулното тегло на фибронектин - 440 Ша. Състои се от две полипептидни вериги, свързани с дисулфиден мост. Тя свързващи места с протеогликани, с влакнести структури, гликолипиди на клетъчните мембрани. Следователно фибронектин по-нататък "молекулно лепило". Той обикновено се намира на повърхността на фибробласти и участва в адхезията на всички тези клетъчни структури, и, следователно, клетка. Известно е, че, когато сумата на туморни заболявания фибронектин намалява, което насърчава метастази на тумор.
Чрез разтворими гликопротеини също включва COR-протеин - на протеогликан компонент, свързващи протеини, както и броя на кръвната плазма протеини.
Неразтворимите гликопротеини представляват "кадър", "съединителна тъкан" извънклетъчната матрица.
Чрез неразтворими гликопротеини включва ламинин. Молекулното тегло на протеина - 10000 кВа. Той съдържа същите въглехидратни компоненти като ганглиозиди и клетъчни мембрани.
Компонентите на въглехидратни на гликопротеините, както гликопротеини и въглехидратните компоненти имат свойствата на тъканни антигени.
Катаболизъм КОМПОНЕНТИ основни вещества
Тя е под влиянието на някои хидролази.
Например, гликопротеини невраминидаза разцепва от N-ацетилнеураминова (сиалова) киселина и се дестабилизира гликопротеин абсорбира от макрофаги. Следователно, концентрацията на кръвта на сиалова киселина - характеристика на състоянието на съединителната тъкан. Тази концентрация е много повишен по време на възпалителни процеси.
Когато недостатъчност катаболитни ензими основно вещество развие болестта - мукополизахаридози, при която натрупване в тъканите на различни GAGs.
Съединителната тъкан влакна
В извънклетъчната матрица 2 вида влакнести структури: колагенови и еластинови влакна. Тяхната основна компонент е неразтворим протеин колаген.
КОЛАГЕН - протеинов комплекс се отнася до група от гликопротеини има кватернерна структура, неговото молекулно тегло е 300 Ша. Това е 30% от общия протеин в човешкото тяло. Неговата фибриларна структура - навити намотка, състояща се от 3-алфа-вериги. Неразтворим във вода, солеви разтвори, разредени разтвори на киселини и основи. Това се дължи на първичната структура на колагена. В 70% от колаген аминокиселини са хидрофобни. Аминокиселини по дължина на полипептидната верига са подредени в групи (триади) сходни една с друга структура, състояща се от три аминокиселини. Всеки трети аминокиселина в първичната структура на колагена - е глицин (триада (или група): (Gly-X-Y) n-, където X - всяка амино киселина или хидроксипролин, Y - всяка амино киселина или хидроксипролин или хидроксилизин). Тези амино групи в полипептидната верига се повтарят. Необичайни и вторична структура на колагена: Стъпка една серпентина своя страна представлява само три аминокиселини (дори по-малко от 3), вместо 3,6 аминокиселини на един кръг, както се наблюдава в други протеини. Това здраво спирала опаковане поради наличието на глицин. Тази функция определя горната структура на колагена. Молекулата на колаген е изработена от 3-вериги и е тройна спирала. Тази тройна спирала се състои от 2 алфа1-вериги и един алфа2 верига. Във всяка верига 1000 аминокиселинни остатъци. Веригите са успоредни и имат необичайна подреждане пространство: разположени извън хидрофобни амино радикали. Съществуват няколко вида на колаген, генетично различни.
Има 8 етапи на колаген биосинтеза: 5 вътреклетъчно и 3 извънклетъчен.
1-ви етап
Това се случва на рибозоми синтезират молекула предшественик: preprokollagen.
2-ри етап
С помощта на сигнален пептид "предварително" транспортна молекула в каналчетата на ендоплазмения ретикулум. Налице е разцепен "преди" - образува "проколаген".
3- ЕТАП
Аминокиселинните остатъци на лизин и пролин в състава на молекулите на колаген се окисляват от ензимите пролил хидроксилаза и лизил (тези окислителни ензими са монооксигенази podpodklassu) (виж фигурата). Липсата на витамин "С" - аскорбинова киселина се наблюдава скорбут, - заболявания, причинени от дефектна синтез на колаген с ниска механична якост, което причинява по-специално, разхлабване на съдовата стена и други неблагоприятни явления.
4-ти етап
Посттранслационна модификация - гликозилиране проколеген от трансфераза ензим гликозил. Този ензим пренася глюкоза или галактоза към хидроксилизин на хидроксилни групи.
петия етап
Окончателно вътреклетъчен етап - е образуването на тройна спирала - tropocollagen (разтворим колаген). Като част от про-последователност - аминокиселина цистеин, който образува дисулфидна връзка между веригите. Процесът на спирала.
шестия етап
Tropocollagen се секретира в извънклетъчната среда, където амино и karboksiproteinazy разцепен (про -) - последователност.
7-ми етап
Ковалентното "шиене" tropocollagen на "от край до край", за да се образува неразтворим колаген. В този процес част получава ензим лизил оксидаза (flavometalloprotein съдържа FAD и Cu). Окислението се случва и радикал деаминиране на лизин до получаване на алдехидна група. След това, между тях има алдехидни радикали лизин връзка на. Едва след като множествена кръстосано свързване на колагеновите фибрили поема своята уникална сила, то става не-разтеглива фибри. Лизил оксидаза е Cu-зависим ензим, така че липсата на мед в тялото намалява здравината на съединителната тъкан поради значително увеличение на размера на разтворим колаген (tropocollagen).
8-ми етап
Асоцииране на молекули неразтворим колагенови на "странична страна до." Асоциацията на влакната се извършва така, че всеки следващ низ е изместен от 1/4 от дължината му по отношение на предишната схема.
Втори вид влакна - еластична. Структурата на база - протеин еластин на. Еластин е по-хидрофобен от колаген. Това до 90% хидрофобни аминокиселини. Много от лизин, има области с строго определена последователност от аминокиселини. Веригите са подредени в пространството под формата на глобули. В глобули на единична полипептидна верига, наречен алфа еластин. Благодарение на лизинови остатъци на взаимодействието между молекулите на алфа-еластин.
При образуването на тази структура са ангажирани лизинови аминокиселинни радикали. Тази структура дезмозин. Дезмозин - структура, пиридин, който се образува чрез взаимодействие на 4-лизин алфа-еластин молекули.
Клетъчни елементи на съединителната тъкан.
Това фибробласти, мастни клетки и макрофаги. При тези процеси се появят синтез на структурните компоненти и обработка на съединителната тъкан повреда. Колагенът се актуализира с 50% за 10 години. Фибробластите са синтетични процеси: колаген, еластин.
Свързани статии