Соединительная ткань
Межклеточный матрикс вместе с клетками разного типа:
· Хондробласты
· Остеобласты
· Фибробласты
· Тучные клетки
· Макрофаги
Виды соединительной ткани:
1. Рыхлая неоформленная
2. Плотная оформленная
3. Неоформленная со спецефическими свойствами
· Жировая
· Ретикулярная
· Слизистая
· Пигментная
4. Скелетная
· Хрящевая
· Костная
Функции соединительной ткани
1. Механическая
2. Защитная
3. Трофическая
4. Регенеративная
Межклеточный матрикс- сложный комплекс связанных между собой макромолекул.
Состав межклеточного матрикса
1. Структурные белки(коллаген, эластин)
2. Гликозаминогликан
3. Протеогликаны
4. Неколлагеновые структурные белки
· Фибронектин
· Ламилин
· Текасцин
· Простеонектин
Функции межклеточного вещества
1. Образует каркас органов и тканей
2. Является универсальным биологическим клеем
3. Участвует в регуляции водно-солевого обмена
4. Образует высокоспециализированные структуры (кости, зубы, хрящи, сухожилия, базальные мембраны)
КОЛЛАГЕН
Особенности структуры и функции
На долю коллагена приходится 25-33% от общего активного белка.
Коллаген объеденяет группу близко родственных белков.
Известно 20 типов коллагена, которые отличаются:
1. По первичной структуре пептидной цепи
2. По функции
3. По локализации в организме
Первичная структура коллагена:
1. Коллаген содержит от 600 до 3000 аминокислот
2. Цепь полипетида состоит из повторяющихся триплетов [ГЛИ-Х-Y]
X иY- любые аминокислоты, но чаще всего
X -пролин
Y-гидроксипролин
3. Коллаген содержит в основном заменимые аминокислоты, поэтому является не полноценным белком
4. В цепи нет триптофана и цистеина, мало метионина, терозина, гистидина
5. В цепи содержится гидрокси-лизин
Этапы синтеза фибрилл коллагена
1. Клеточный. Происходит в фибробластах соединительной ткани.
Стадии:
1. Синтез белка на рибосомах эндоплазматического ретикулума.
В результате образуется
Пре-про-В результате образуется
Пре-про-a-цепь
Эта цепь имеет сигнальный гидрофобный пептид из 100 аминокислот на N-конце.
Функции пептида:
1. Ориентация синтеза пептидных цепей в полость эндоплазматического ретикулума.
1) Отщепление сигнального пептида и образование про-a-цепь
2) Гидроксилирование пролина и лизина, с образованием гидроксипролина и гидроксилизина.
Катализирует реакцию гидроксилирования:
· Пролилгидроксилаза
· Лизингидрокселаза
Фермент содержит иона железа и для работы необходим витамин С.
3) Гликозилирование остатков гидроксилизина. Это реакция присоединения к гидроксилизину остатков моносахаридов галактозы, глюкозы, малозы.
Процесс катализирует фермент:
· гликозилтрансфераза
4) образование 3-й спирали тропоколлагена
молекула тропоколлагена состоит из 3-х про-a-цепей закрученных одна вокруг другой. Ориентацию цепей относительно друг друга обеспечивают N и C- концевые фрагменты про-a-цепей, имеющие лобулярную структуру С содержащие остатки цистеина.
Структура состоит из 3-х про-a-цепей (тропоколлаген) включается в структурные гранулы и поступает во внеклеточное пространство.
2. Внеклеточное пространство
1) Происходит частичный протеолиз N и C- концевых неспирализованных ферментов. В результате формируется зрелая молекула тропоколлагена, котрая представляет собой 3 спирально навитые друг на друга полипептидные цепи.
2) Модификация лизина в модекуле тропоколлагена
Лизин и гидроксилизин в молекуле тропоколлагена подвергается дезаминированию под действием лизиноксидазы и образуется аллизин.
3) Образование коллагеновых микрофибрилл
Самопроизвольный процесс структуры фибриллы, стабилизируется путем образования межмолекулярных ковалентных вшивок между группами лизина, аллизина, гидроксилизина, гидроксиаллизина.
Прочность коллагеновых волокон обуславливается:
a. Водородными связями между пептидными связями
b. Строением 3-ей спирали
c. Множество ковалентных связей между молекулами трофоколлагена
d. Сдвигом молекулы коллагена на ¼ относительно друг друга в микрофибриллах коллагена.
4) Образование макрофибрилл
Процесс объединения микрофибрилл.
Регуляция обмена коллагена:
1. N- пропептиды после отщипления тормозят синтез коллагена по принципу обратной отрицательной связи.
2. Аскарбиновая кислота стимулирует синтез коллагена, протеогликанов, а также пролифирацию фибробластов.
3. Половые гормоны стимулируют….
4. Глюкокортикоиды тормозят синтез коллагена, путем снмжения синтеза м-РНК, и путем ингибирования ферметов пролил и связями гидроксиназ.
Катаболизм коллагена:
Происходит под действием фермена-коллагензы, которая синтезируется фибробластами и макрофагами.
Коллагеназа перерезает 3-ю спираль коллагена на 2 фрагмента на ¼ и ¾ длины, между аминокислотами глицином и лизином
Фрагменты коллагена растворимы в воде, при температуре тела денатурируются и дальше расщепляются под действием протеолитических ферментов.
Маркером катаболизма коллагена является проявление в крови и моче свободного гидроксипролина. Часть ………………………….кислоты………………………………………………………………………………………………………………гидрокси …………………………….,а часть выводится с мочой
Активен до 20 лет
Нарушение синтеза коллагена:
1. Недостаток витамина С
2. Недостаток ионов меди
3. Генетические дефекты ферментов
4. Аутоиммунные состояния
Со стороны зубо- челюстной системы:
1. Кровоточивость десен
2. Подвижность и выпадение зубов
Недостаток витамина С, нарушается процесс гидроксилирования пролила и лизина в результате синтезирования………………………………………….сосуды становятся хрупкими, ломкими, развивается цинга.
Нарушение синтеза коллагена в пульпе и дентине приводит к развитию множественного кариеса.
При сахарном диабете нарушается процесс внутриклеточного гликозилирования (……………………………………..) про-a-цепей, углеводы присоединяются не ферментным путем, что нарушает структуру фибрилл и неколлагеновых белков.
Развивается тяжелая форма пародонтита, трудно поддающегося лечению.