Обеспечивают устойчивость тканей к разрыву

1!Коллаг. Волокна

1. Обеспечивают устойчивость тканей к разрыву

2. Являются матрицей для минерализации в костной ткани

3. Образованы фибриллярным белком коллагеном

КОЛЛАГЕН- сложный белок, относится к группе гликопротеинов, имеет четвертичную структуру, молекулярная масса составляет 300 kDa .Составляет 30% от общего количества белка в организме человека.Структура белка – фибриллярная, суперспираль, состоящая из 3-х альфа-цепей .Плохо растворим в воде.В коллагене 70% аминокислот являются гидрофобными.Аминокислоты по длине полипептидной цепи расположены группами (триадами), состоящими из трех аминокислот.Каждая третья аминокислота в первичной структуре коллагена - это глицин: гли-X-Y)n, где X - любая аминокислота или оксипролин, Y - любая аминокислота или оксипролин или оксилизин) .Необычна и вторичная структура коллагена: шаг одного витка спирали составляют только 3 аминокислоты .Образуется очень плотно упакованная спираль за счет присутствием глицина

Эласт. Волокна-Обеспечивают эластичность соединительной ткани – способность быстро восстанавливать исходную форму после растягивания.Образованы водонерастворимым гликопротеидом – эластином.ЭЛАСТИН –белок, еще более гидрофобен, чем коллаген.В нем до 90% гидрофобных аминокислот.Много лизина, есть участки со строго определенной последовательностью расположения аминокислот.Цепи укладываются в пространстве в виде глобул.Глобула из одной полипептидной цепи называется альфа-эластин.За счет остатков лизина происходит взаимодействие между молекулами альфа-эластина . Коллаген является одним из структурных белков кожи. Подобно пружинкам матраса вместе сэластином он образует каркас кожи.

2! Углеводы по своему строению являются гетерополисахаридами - ГЛЮКОЗОАМИНОГЛИКАНЫ (ГАГ).мономерами этих гетерополисахаридов являются дисахаридные единицы.По строению мономеров различают 7 типов ГАГ:1. Гиалуроновая кислота

2. Хондроитин-4-сульфат-Встречаются в связках суставов и в ткани зуба

3. Хондроитин-6-сульфат

4. Дерматансульфат -Является одним из структурных компонентов хрящевой ткани

5. Кератансульфат

6. Гепарансульфат

7. Гепарин

Мономеры различных ГАГ построены по одному принципу.Первым компонентом мономера (дисахарида) являются гексуроновые кислоты: глюкуроновая кислота, идуроновая кислота,в некоторых встречается галактоза.Вторым компонентом мономера ГАГ является амин.Мономеры соединяются гликозидной связью .Длинные полисахаридные цепи ГАГ складываются в глобулы.Глобулы рыхлые (не имеют компактной укладки) и занимают сравнительно большой объем.ГАГ являются гидрофильными соединениями, содержат много гидроксильных групп, имеют значительный отрицательный заряд (много карбоксильных и сульфогрупп)эЗначительный отрицательный заряд способствует присоединению к ним положительно заряженных катионов калия, натрия, кальция, магния. Это еще более увеличивает способность удерживать воду, а также способствует диссоциации молекул этих веществ в соединительной ткани.Отрицательно заряженные группы связывают большое количество молекул воды, что препятствует диффузии в ткань микрорганизмов (распространению инфекции).Витамин А стимулирует полимеризацию дисахаридов в ГАГ.ГАГ входят в состав сложных белков, которые называются ПРОТЕОГЛИКАНАМИ.Агрекан и верскин и малые протеогликаны. ГАГ составляют 95% белок - 5% Белковый и небелковый компоненты в протеогликанах связаны прочными, ковалентными связями.протеогликаны связаны с гиалуроновой кислотой.Образуется сложный надмолекулярный комплекс: гиалуроновая кислота, особые связующие белки,протеогликаны .Упругие цепи ГАГ в составе протеогликанов образуют образуют макромолекулярные сетчатые структуры.Такое химическое строение обеспечивает выполнение функции молекулярного сита с определенными размерами пор при транспорте различных веществ и метаболитов.Размер пор определяется типом ГАГ, преобладающим в данной конкретной ткани

3! Существуют 8 этапов биосинтеза коллагена: 5 внутриклеточных и 3 внеклеточных.

1этап Протекает на рибосомах, синтезируется молекула-предшественник: препроколлаген .события в фибробласте (остеобласте)- Синтез на рибосамах альфа-цепей коллагена - полипептидов из 100 аминокислот с частыми повторами пролина и лизина

2 этап -препроколлаген транспортируется в канальцы эндоплазматической сети и превращается в проколлаген

3 этап Аминокислотные остатки лизина и пролина в составе молекулы коллагена подвергаются окислению под действием ферментов пролилгидроксилазы и лизилгидроксилазы .Эти ферменты – монооксигеназы, окисляющие субстрат с помощью витамина С .При недостатке витамина “С” - наблюдается цинга - заболевание, вызванное синтезом дефектного коллагена с пониженной механической прочностью, что вызывает, в частности, разрыхление сосудистой стенки. Гидроксилирование пролина и лизина в ЭР, комплексе Гольджи .

4этап. Посттрасляционная модификация - гликозилирование проколлагена под действием фермента гликозилтрансферазы .Он переносит глюкозу или галактозу на гидроксильные группы оксилизина

5этап-Заключительный внутриклеточный этап - идет формирование тройной спирали - тропоколлагена (растворимый коллаген).Образование тройной спирали молекулы проколлагена в основном за счет водородных связей между остатками гидроксипролина разных альфа-цепей

6этап -Секреция тропоколлагена во внеклеточную среду, где амино- и карбоксипротеиназы отщепляются терминальные пептиды . Образование молекулы коллагена в результате ощепления концевых пептидов от тропоколлагена (карбокси- и аминотерминальных пептидов проколлагена)

7 этап. Ковалентное “сшивание” молекулы тропоколлагена по принципу “конец-в-конец” с образованием нерастворимого коллагена..В этом процессе принимает участие фермент лизилоксидаза (флавометаллопротеин, содержит ФАД и Cu).Происходит окисление и дезаминирование радикала лизина с образованием альдегидной группы.Затем между двумя радикалами лизина возникает альдегидная связь.

8этап. Ассоциация молекул нерастворимого коллагена по принципу “бок-в-бок”. Ассоциация фибрилл происходит таким образом, что каждая последующая цепочка сдвинута на 1/4 своей длины относительно предыдущей цепи

4! Коллаген-медленно обменивающийся белок. Разрушение осуществляется активными формами кислорода и ферментативно. Основной фермент-коллагеназа, которая расщепляет пептидные связи в определенных участках спирализованных областей коллагена. 2 типа коллагеназ.

Тканевая коллагеназа. У человека в различных тканях и органах. Синтезируется клетками соединительной ткани фибробластами и макрофагами. ТК-металлозависимый фермент, кот содержит цинк в акт центре. Акриваторы- плазмин, калликреин, катепсин В. ТК-перерезает тройную спираль коллагена в определенном месте. Образующиеся фрагменты коллагена растворимы в воде, при темп тела они спонтанно денатурируются и становятся доступными для др ферментов. Нарушения катаболизма- фиброз органов и тканей. Усиление распада-аутоиммунные заболевания.

Бактериальная коллагеназа- синтез некотор микроорганизмами. Расщепляет пептидную связь более чем в 200 местах. Разрушаются соединительнотканные барьеры в орг человека, обеспечивает проникновение микроорганизма и способствует возникновению и развитию газовой гангрены. Возбедитель не содержит коллагена поэтому не водвержен действию коллагеназы.

В результ распада коллагена в крови и моче появляется свободный гидроксипролин(маркер скорости распада коллагена)

5!Костная ткань - это особый вид соединительной ткани

В костной ткани преобладает межклеточное вещество, содержащее большое количество минеральных компонентов, главным образом - солей кальция.Основные особенности кости - твердость, упругость, механическая прочность

Функции: Формирует структурную основу самых прочных анатомических образований – костей скелета.Мобильное депо ионов кальция, регулирующих сокращение мышц, нервную возбудимость и др.Внеклеточный матрикс костной ткани построен из кристаллов плохо растворимой в воде соли –гидроксиапатита

Кристалл Са₁₀(РО₄)₆(ОН)₂Раствор ионов Са²⁺ + НРО₄^2-

Особенности гидроксиапатита: Малые размеры кристаллов создают большую площадь поверхности (1г @ 300 м²), контактирующей с внеклеточной жидкостью.Это позволяет быстро выравнивать сдвиги в концентрации ионов Са²⁺во внеклеточной жидкости, включая плазму крови.Кристаллы сохраняют свою структуру (не растворяются в воде) во внеклеточной жидкости, содержащей значительное количество чужеродных катионов и анионов, которые частично заменяют ионы Са²⁺, РО₄^3-, ОН^-в кристаллической решетке гидроксиапатита .Включение небольшого количества чужеродных катионов и анионов в кристаллическую решетку лишь изменяет растворимость гидроксиапатита в воде (внеклеточной жидкости)

Минерализация - это формирование кристаллических структур минеральных солей костной ткани.Активное участие в минерализации принимают остеобласты

Резорбция (деминерализация)кости – разрушение костной ткан.Активное участие в деминерализации принимают остеокласты

6! Ремоделировние костной ткани-процесс обновления костной ткани, при котором происходит ее разрушение (резорбция) остеокластами с последующим построением в образовавшихся лакунах (пустотах) новой костной ткани остеобластами. Участок кости, в котором идет ремоделирование называется костная ремоделирующая единица (менее 0,01 мм³). Одновременно активны миллионы костных ремоделирующих единиц. Ремоделирование обеспечивает рост костей у детей и их обновление у взрослых (2-10% костной ткани в год)

Лабораторные маркеры резорбции костной ткани-Отражают разрушение коллагена

• Гидроксипролин в моче

• Пиридинолин и дезоксипиридинолин в моче

• С-терминальный телопептид коллагена I типа (β-CrossLaps) в крови

7! Костный баланс – разница между массой костной ткани, разрушенной в ходе резорбции, и массой костной ткани, образованной при построении:

Положительный-при росте костей у детей

Нейтральный-у взрослых до 40-50 лет

Отрицательный-после 50 лет

12 3 4 5 6 Следующая ⇒