93806

Биохимия соединительной ткани, кости

Доклад

Биология и генетика

Характерным компонентом структуры соединительной ткани являются коллагеновые волокна. Они образуют основную субстанцию межклеточного матрикса соединительной ткани. На долю протеогликанов приходится до 30 от сухой массы соединительной ткани.

Русский

2015-09-06

18.96 KB

0 чел.

Биохимия соединительной ткани, кости. Характерным компонентом структуры соединительной ткани являются коллагеновые волокна. Они построены в основном из своеобразного белкаи – коллагена. Видимые в оптическом микроскопе коллагеновые волокна состоят из различимых в электронном микроскопе фибрилл – вытянутых в длину белковых молекул, названных тропоколлагеном. Эластин – основной белковый компонент, из которого состоят эластические волокна. Он отличается от коллагена по химическому составу и молекулярной структуре. Общими для эластина и коллагена являются большое содержание глицина и пролина, наличие оксипролина, хотя последнего в эластине примерно в 10 раз меньше, чем в коллагене. Как и в коллагене, в эластине мало метионина и отсутствуют триптофан и цистеин. В отличие от коллагена в эластине значительно больше валина и аланина и меньше глутаминовой кислоты и аргинина. Протеогликаны – высокомолекулярные углеводно-белковые соединения. Они образуют основную субстанцию межклеточного матрикса соединительной ткани. На долю протеогликанов приходится до 30% от сухой массы соединительной ткани. Общим возрастным изменением, которое свойственно всем видам соединительной ткани, является уменьшение содержания воды и отношения основное вещество/волокна. Показатель этого соотношения уменьшается как за счет нарастания содержания коллагена, так и в результате снижения концентрации гликозаминогликанов. В первую очередь значительно снижается содержание гиалуроновой кислоты. Однако не только уменьшается общее количество кислых гликозаминогликанов, но изменяется и количественное соотношение отдельных гликанов. Одновременно происходит также изменение физико-химических свойств коллагена (увеличение числа и прочности внутри- и межмолекулярных поперечных связей, снижение эластичности и способности к набуханию, развитие резистентности к коллагеназе и т.д.), повышается структурная стабильность коллагеновых волокон (прогрессирование процесса «созревания» фибриллярных структур соединительной ткани). Следует помнить, что старение коллагена in vivo неравнозначно износу. Оно является своеобразным итогом протекающих в организме метаболических процессов, влияющих на молекулярную структуру коллагена. Среди многих поражений соединительной ткани особое место занимают коллагенозы. Для них характерно повреждение всех структурных составных частей соединительной ткани: волокон, клеток и межклеточного основного вещества. Нарушение процесса гидроксилирования коллагена – один из биохимических дефектов при цинге. Коллаген, синтезированный в отсутствие или при дефиците аскорбиновой кислоты, оказывается недогидроксилированным и, следовательно, имеет пониженную температуру плавления. Такой коллаген не может образовать нормальные по структуре волокна, что и приводит к поражению кожи и ломкости сосудов, столь четко выраженных при цинге.

Кристаллы кости относятся к гидроксилапатитам, имеют форму пластин или палочек и следующий химический состав – Са10(РО4)6(ОН)2. Кристаллы гидроксилапатита составляют лишь часть минеральной фазы костной ткани, другая часть представлена аморфным фосфатом кальция Са3(РО4)2. Содержание аморфного фосфата кальция подвержено значительным колебаниям в зависимости от возраста. Аморфный фосфат кальция преобладает в раннем возрасте, в зрелой кости преобладающим становится кристал-лический гидроксилапатит. Обычно аморфный фосфат кальция рассматривают как лабильный резерв ионов Са2+ и фосфата. Большая часть кальция в костях постоянно обновляется. В состав минеральной фазы кости входит значительное количество ионов, которые обычно не содержатся в чистом гидроксилапатите, например ионы натрия, магния, калия, хлора и др. Органический матрикс костной ткани. Приблизительно 95% органического матрикса приходится на коллаген. Вместе с минеральными компонентами коллаген является главным фактором, определяющим механи ческие свойства кости. В коллагене костной ткани несколько больше оксипролина, чем в коллагене сухожилий и кожи. Еще одна особенность костного коллагена – повышенное по сравнению с коллагеном других тканей содержание фосфата. Большая часть этого фосфата связана с остатками серина. В сухом деминерализованном костном матриксе содержится около 17% неколлагеновых белков, среди которых находятся и белковые компоненты протеогликанов. В целом количество протеогликанов в сформировавшейся плотной кости невелико. В состав органического матрикса костной ткани входят гликозаминогликаны, основным представителем которых является хондроитин-4-сульфат. Хондроитин-6-сульфат, кератансульфат и гиалуроновая кислота содержатся в небольших количествах. Окостенение сопровождается изменением гликозаминогликанов: сульфатированные соединения уступают место несульфатированным. Костный матрикс содержит липиды, которые представляют собой непосредственный компонент костной ткани, а не являются примесью в результате недостаточно полного удаления богатого липидами костного мозга. Липиды принимают участие в процессе минерализации. Есть основания полагать, что липиды могут играть существенную роль в образовании ядер кристаллизации при минерализации кости. Биохимические и цитохимические исследования показали, что остеобласты – основные клетки костной ткани – богаты РНК. Высокое содержание РНК в костных клетках отражает их активность и постоянную биосинтетическую функцию Своеобразной особенностью костного матрикса является высокая концентрация цитрата: около 90% его общего количества в организме приходится на долю костной ткани. Принято считать, что цитрат необходим для минерализации костной ткани. Цитрат образует комплексные соединения с солями кальция и фосфора, обеспечивая возможность повышения концентрации их в ткани до такого уровня, при котором могут начаться кристаллизация и минерализация. Кроме цитрата, в костной ткани обнаружены сукцинат, фумарат, малат, лактат и другие органические кислоты.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7878. Сутність та форми використання доказів 22.53 KB
  Сутність та форми використання доказів Всебічна оцінка доказів завершується побудовою висновків у справі та обґрунтуванням рішень, які приймаються щодо використання доказів. Докази використовуються не тільки для формулювання та обгрунтування висновк...
7879. Загальна характеристика елементів процесу доказування 44 KB
  Загальна характеристика елементів процесу доказування Одним із найважливіших завдань сучасної Української держави і суспільства в цілому є забезпечення суворого додержання законності, викорінення будь-яких порушень громадського порядку, ліквідація з...
7880. Збирання доказів при розслідуванні злочинів 104.5 KB
  Збирання доказів при розслідуванні злочинів. Поняття та зміст збирання доказів. Будучи специфічним, процес доказування є особливим різновидом інтелектуальної діяльності суб’єктів розслідування. Найбільш складним її елементом є збирання та фор...
7881. Поняття та зміст оцінки доказів 29.11 KB
  Поняття та зміст оцінки доказів Найважливішим елементом процесу доказування є оцінка доказів. Вона вважається однією із проблем кримінального судочинства і є, як зазначає В.Д. Арсеньєв, душой уголовно-процессуального доказывания. Оцінка дозв...
7882. Перевірка (дослідження) доказів та їх джерел 62.5 KB
  Перевірка (дослідження) доказів та їх джерел Зібрані докази підлягають ретельній, усесторонній та об’єктивній перевірці. Це передбачає вивчення їх джерел, аналіз отриманих доказів і співставлення їх між собою. У силу принципу публічності...
7883. Тактичні проблеми доказування 36.5 KB
  Тактичні проблеми доказування. Тактичні прийоми роботи з доказами. Фактор раптовості, його врахування і використання в доказуванні. Перш ніж розглядати саме тактичні прийоми роботи з доказами, слід зупинитись на співвідношенні процесуального й такти...
7884. Школа и общественное дошкольное воспитание в период восстановления и дальнейшего развития народного хозяйства СССР (1946—1958 гг.) 126.5 KB
  Школа и общественное дошкольное воспитание в период восстановления и дальнейшего развития народного хозяйства СССР (1946 гг.) Еще в ходе Великой Отечественной войны Коммунистическая партия и Советское правительство принимали меры по восста...
7885. Проверочные тесты по темам Педагогика как наука, Теория обучения 87.5 KB
  Проверочные тесты по темам Педагогика как наука, Теория обучения Тест 1 Задание. Выберите наиболее точное определение объекта педагогической науки: Ученик Учитель Образование Ребенок Развивающаяся личность Задание...
7886. Основы государства и права (коспект) 467.5 KB
  Основы государства и права (коспект) Введение В условиях развития рыночных отношений в экономике возросли требования к правовой подготовке специалистов. Соответственно от высшей школы требуют формирование широкого кругозора и правовой культуры...