Обмен коллагена
Обмен белков соединительной ткани.
Состав и обмен основного межклеточного вещества.
ТКАНЕВАЯ БИОХИМИЯ
Биохимия соединительной ткани.
Разнообразные виды соединительной ткани построены по единому принципу: в большой массе межклеточного основного вещества (протеогликаны и сетчатые гликопротеиды) распределены волокна (коллагеновые, эластиновые, ретикулиновые) и разнообразные клетки (макрофаги, фибробласты, и другие клетки).
Соединительная ткань выполняет разнообразные функции:
- опорная функция (костный скелет),
- барьерная функция,
- метаболическая функция (синтез в фибробластах химических компонентов ткани),
- депонирующая функция (накопление меланина в меланоцитах),
- репаративная функция (участие в заживлении ран),
- участие в водно-солевом обмене (протеогликаны связывают внеклеточную воду)
Протеогликаны (смотри химию углеводов) и гликопротеиды (там же).
Синтез гликопротеидов и протеогликанов.
Углеводный компонент протеогликанов представлен гликозаминогликанами (ГАГ), включающими в свой состав ацетиламиносахара и уроновые кислоты. Исходным веществом для их синтеза служит глюкоза
|
|
1) глюкозо- 6 - фосфат → фруктозо-6-фосфат глютамин→ глюкозамин.
2) глюкоза → УДФ-глюкоза → УДФ - глюкуроновая кислота
3) глюкозамин + УДФ-глюкуроновая кислота + ФАФС → ГАГ
4) ГАГ + белок → протеогликан
Распад протеогликанов, гликопротеидов о существляется различными ферментами: гиалуронидазой, идуронидазой, гексаминидазами, сульфатазами.
Основным белком соединительной ткани является коллаген (структуру смотри в разделе «Химия белков»). Коллаген - это полиморфный белок с различными вариантами сочетания полипептидных цепей в его составе. В организме человека преобладают фибриллообразующие формы коллагена 1,2,3 типа.
Синтез коллагена происходит в фиробластах и во внеклеточном пространстве, включает несколько стадий. На первых стадиях синтезируется проколлаген (представлен 3 полипептидными цепями, имеющими в своём составе дополнительные N и С концевые фрагменты). Затем происходит посттрансляционная модификация проколлагена двумя способами: путем окисления (гидроксилирование) и путём гликозилирования.
1) окислению подвергается аминокислоты лизин и пролин при участии ферментов лизиноксигеназы, пролиноксигеназы, ионов железа и витамина С. Образовавшиеся гидроксилизин, гидроксипролин, участвуют в формировании поперечных связей в коллагене
2) присоединение углеводного компонента осуществляется при участии ферментов гликозилтрансфераз.
Модифицированный проколлаген поступает в межклеточное пространство, где подвергается частичному протеолизу путём отщепления концевых N и С фрагментов. В результате проколлаген переходит в тропоколлаген - структурный блок коллагенового волокна.