Kolagenas

Išdėstymas ir funkcija

Kolagenas yra baltymas, kuris kaip struktūrinis baltymas sudaro svarbią jungiamojo ir atraminio audinio dalį. Atitinkamai, jis atsiranda daugumoje organų mūsų kūne. Kolagenas yra vienas iš skaidulinių baltymų ir turi specifinę anatominę struktūrą, todėl gaunamas stabilus baltymas. Kolageno molekulė turi pagrindinę struktūrą, sudarytą iš trijų polipeptidų grandinių. Tai yra susieti baltymai, susidedantys iš iki 1000 atskirų aminorūgščių, mažiausių baltymų vieneto.

Pirmiausia kolageno pirmtako sintezė yra pagaminta ląstelėse. Trys baltymų grandinės yra viena su kita ir susisukusios. Jie sudaro pagal laikrodžio rodyklę besisukančią pagrindinę struktūrą, todėl susidaro maždaug 300 nm ilgio ir 1,5 nm storio kolageno molekulė. Ši struktūra yra žinoma kaip triguba spiralė ir sudaro kolageno pirmtaką. Tolesnis kolageno gaminimas dabar vyksta už ląstelės ribų. Tam tikri fermentai iš šio prokollageno galuose nupjovė peptidus. Dabar atskirus trigubus sraigtus galima išdėstyti lygiagrečiai ir sudaryti kryžminius tiltus. Tai reiškia, kad kolegos molekulės jungiasi tarpusavyje ir taip sudaro stabilią ir susijusią sistemą.

Šviesos mikroskopu galite pamatyti tipišką horizontalų ruožą, kurį lemia tai, kad kolegų molekulės guli kartu, sudarydamos fibrilius, o galai sutampa. Keletas pluoštų ilgainiui sudaro kolageno skaidulą. Tada vandens molekulės jungiasi prie gatavo kolageno, o tai reiškia, kad kolagenas visada turi daug vandens. Skirtingų peptidų grandinių surinkimas sukuria skirtingus trigubus sraigtus. Todėl atskirtos skirtingos kolageno rūšys, kurios paprastai sunumeruojamos iš eilės, pavyzdžiui, 1, 2 ir 3 kolageno.

Kolageno tipai skirtinguose audinių tipuose mūsų organizme būna nevienodi. Apskritai kolagenas randamas odoje, kauluose, kremzlinėje kremzlėje, sausgyslėse, raiščiuose, dantų, raumenų odoje ir akyse. Sudėtyje esantis kolagenas suteikia šioms struktūroms reikiamą stiprumą ir stabilumą. Dėl savo labai elastingų savybių kaulai, kremzlė ir sausgyslės yra atsparūs plyšimams, bet ir lankstūs.

Kauluose ir dantyse jis taip pat dalyvauja mineralizacijoje, kaulų ir dantų emalio kaupime bei yra svarbi metabolizmo dalis ten. Mūsų kūno organai paprastai yra uždaryti kapsule ir riebaliniu audiniu. Kolagenas taip pat sudaro paviršiaus sluoksnius ir dažniausiai yra jungiamajame audinyje. Tokiu būdu organai yra atskirti vienas nuo kito, tačiau išlieka lankstūs. Todėl kolagenas taip pat prisideda prie mūsų organų minkštinimo ir elastingumo bei kartu su riebaliniu audiniu atlieka apsauginę funkciją.

Kolageno odoje

Labai didelė kolageno dalis yra odoje, kur ji atlieka svarbią odos sluoksnių ir gretimo jungiamojo audinio palaikomąją funkciją. Kolagenas, kaip baltymas, jungiasi su vandeniu, todėl oda tampa įtempta. Dėl ypatingos kolageno struktūros, kolagenai yra labai elastingi, o tai reiškia, kad oda taip pat yra labai elastinga ir lanksti. Kuo svarbus kolagenas tam Odos stangrumas rodomas, kai kolageno kiekis pamažu mažėja maždaug nuo 20-ojo dešimtmečio vidurio.

Pamažu atsiranda pirmosios raukšlės, kurios yra susijusios su kolageno skaidymu odoje. Tuomet oda praranda elastingumą ir sutraukiama. Nuosavo kolageno gamyba smarkiai sumažėja, todėl skiriasi Kosmetikos gaminiai kremų ar kolageno elementų, tokių kaip baltymai ir aminorūgštys, pavidalu, bandoma užpildyti kolageno pagalvėlę iš išorės. Kremai, kurių sudėtyje yra kolageno, arba tiesioginės injekcijos į odą turėtų vėl išlyginti raukšles ir padaryti odą stangresnę. Kadangi kolagenas suriša vandenį, iškart po injekcijos oda turėtų atrodyti stangresnė ir gaivesnė.

Kolageno rūšys

1 tipas

Kalbant apie kolageną, skiriami skirtingi tipai, kurie skirtinguose organuose sudaro skirtingą proporciją. I tipo kolagenas yra maždaug 300 nm ilgio ir sudaro tipišką tankiai supakuotų kolageno pluoštų, kurių storis gali būti nuo 50 iki 200 nm, struktūrą. Kalbant apie kiekį, 1 tipo kolagenas yra labiausiai paplitęs žmogaus kūne. Šis tipas ypač paplitęs odoje, jungiamajame audinyje, sausgyslėse, kauluose, raumenų fascijose ir ragenoje. Minėtose struktūrose kolagenas yra tarpląstelinėje matricoje, o tai reiškia, kad kolagenas supa atskiras ląsteles odoje, kauluose ir sausgyslėse.

Kaupdami kolagene vandenį, organai įgyja mechaninį stiprumą. Didelis 1 tipo kolageno kiekis odoje ir sausgyslėse daro juos ypač stiprius ir lanksčius. Kolegų santykis užtikrina būtiną įvairių konstrukcijų gniuždymą ir tvirtumą.

Vienas iš labiausiai žinomų 1 tipo kolageno sintezės sutrikimų yra Osteogenesis imperfecta. Tai yra Stiklinių kaulų liga, paveldimas kaulų formavimo defektas. Dėl to pagaminama per mažai kolageno, o kaulas yra mažiau stabilus ir elastingas. Priklausomai nuo ligos sunkumo, tai gali būti skirtinga. Žingsnis prie paciento savaiminiai ir dažni lūžiai įjungta. Taip pat gali atsirasti kaukolės ir stuburo deformacijos. Be to, pacientai paprastai neauga labai aukšti, nes liga paveikia visą kaulų augimą.

2 tipas

2 tipo kolagenas, kaip ir 1 tipo, taip pat yra fibrilę formuojantis kolagenas. Pagal ilgį abi rūšys yra labai panašios. 2 tipo ilgis yra apie 300 nm, tačiau paprastai jis yra plonesnis nei 1 tipo kolagenas. 2 tipo kolagenas yra ypač paplitęs hialine ir elastingas kremzlės priekyje. Hialino kremzlė linijuoja kūno sąnarius ir sudaro viršutinį sąnario erdvės sluoksnį.

Elastinė kremzlė atsiranda, pavyzdžiui, ant ausies, ausies kanalo, taip pat mažuose plaučių bronchuose. Nors 1 tipo kolageno struktūra yra tanki, 2 tipo kolageno skaidulos laisvai slypi įvairiose jungiamojo audinio struktūrose. Be kolageno yra ir kitų medžiagų, tokių kaip proteoglikanas ir Hialurono rūgštis kremzlėje. Dėl šios sudėties ir vandens kaupimosi kremzlė tampa atspari slėgiui, elastinga ir elastinga, tačiau nėra tokia stabili kaip kaulai.

Hidrolizatas

Hidrolizatai yra produktai, kurie susidaro suskaidžius baltymus ar baltymus. Hidrolizatą taip pat galima gauti iš kolageno fermentiniu skaidymu (hidrolize). Pageidautina, kad šie kolageno baltymai būtų gauti iš 1 tipo kolageno ir naudojami kaip Maisto papildai panaudotas. Jie turi didelę dalį trumpųjų amino rūgščių grandinių (peptidų) ir yra labai panašūs į želatiną.

Vienas skirtumas yra tas, kad kolageno hidrolizatai negenda ir gali būti lengvai ištirpinami vandenyje. Tai balti, bekvapiai ir beskoniai milteliai, kurie gali būti naudojami rišimui, emulsinimui ir putplasčiui. Šie milteliai ypač naudojami dietose, kuriose gausu baltymų ir Sportinė mityba. Jis tiekiamas milteliais, kuriuos galima ištirpinti ir papildantis baltymų kiekį intensyvaus fizinio krūvio metu. Jis taip pat naudojamas pažeistam kremzlės audiniui atkurti.

Manoma, kad kolageno hidrolizatai skatina kremzlių formavimąsi ir tokiu būdu regeneruoja susidėvėjusią sąnario medžiagą. Pacientams, sergantiems kremzlės nusidėvėjimu (osteoartritu), turėtų pagerėti skausmas ir sąnarių judrumas. Kolageno baltymai taip pat yra kai kuriuose kosmetikos gaminiuose, nes juos gerai absorbuoja organizmas, jie turėtų sugebėti prasiskverbti į gilesnius odos sluoksnius ir pagerinti bei stangrinti odos išvaizdą.