Kolagenas

Išdėstymas ir funkcija

Kolagenas yra baltymas, kuris kaip struktūrinis baltymas sudaro pagrindinę jungiamojo ir atraminio audinio dalį. Pagal tai jis vyksta daugumoje mūsų kūno organų. Kolagenas yra vienas iš skaidulinių baltymų ir turi specifinę anatominę struktūrą, todėl jis sukuria stabilų baltymą. Kolageno molekulė turi pagrindinę struktūrą, susidedančią iš trijų polipeptidinių grandinių. Tai yra suverti baltymai, kuriuos sudaro iki 1000 atskirų aminorūgščių - mažiausias baltymų vienetas.

Kolageno pirmtako sintezė pirmiausia atsiranda ląstelėse. Trys baltymų grandinės guli kartu ir susisuka aplink viena kitą. Jie sudaro pagrindinę laikrodžio rodyklę sukančią struktūrą, dėl kurios susidaro maždaug 300 nm ilgio ir 1,5 nm storio kolageno molekulė. Šis susitarimas yra žinomas kaip triguba spiralė ir sudaro kolageno pirmtaką. Tolesnė kolageno gamyba dabar vyksta už ląstelės ribų. Tam tikri fermentai galuose nutraukė peptidus nuo šio prokolageno. Dabar atskirus trigubus sraigtus galima išdėstyti lygiagrečiai ir suformuoti kryžminius tiltus. Tai reiškia, kad kolegos molekulės jungiasi tarpusavyje ir taip sukuria stabilią ir susietą sistemą.

Šviesos mikroskope galite pamatyti tipišką horizontalųjį brūkšnį, kurį lemia tai, kad kolegų molekulės susideda kartu ir sudaro fibrilius, o galai sutampa. Kelios fibrilės ilgainiui suformuoja kolageno skaidulą. Tada vandens molekulės prisijungia prie gatavo kolageno, o tai reiškia, kad kolagenas visada turi didelį vandens kiekį. Susirinkus skirtingoms peptidų grandinėms, susidaro skirtingi trigubi spiralės. Todėl išskiriami skirtingi kolageno tipai, kurie paprastai numeruojami iš eilės, pavyzdžiui, 1, 2 ar 3 tipo kolagenas.

Kolageno rūšys įvairiuose mūsų kūno audiniuose atsiranda skirtingai. Apskritai kolageno yra odoje, kauluose, skaidulų kremzlėse, sausgyslėse, raiščiuose, dantyse, raumenyse ir akyse. Jame esantis kolagenas suteikia šioms struktūroms reikiamą tvirtumą ir stabilumą. Dėl labai elastingų savybių kaulai, kremzlės ir sausgyslės yra atsparios ašaroms, bet taip pat ir lanksčios.

Kauluose ir dantyse jis taip pat dalyvauja mineralizacijoje, kaupiasi kaulai ir dantų emalis, ir yra svarbi jų apykaitos dalis. Mūsų kūno organus paprastai uždaro kapsulė ir riebalinis audinys. Kolagenas taip pat formuoja paviršiaus sluoksnius ir dažniausiai yra jungiamajame audinyje. Taigi organai yra atskirti vienas nuo kito, tačiau išlieka lankstūs. Todėl kolagenas taip pat yra susijęs su mūsų organų amortizavimu ir elastingumu ir su riebaliniu audiniu atlieka apsauginę funkciją.

Kolagenas odoje

Labai didelė kolageno dalis yra odoje, kur ji atlieka svarbią odos sluoksnių ir gretimo jungiamojo audinio palaikymo funkciją. Kolagenas, kaip baltymas, turi savybę surišti vandenį, todėl oda yra įtempta. Dėl ypatingos kolageno struktūros kolagenai yra labai elastingi, o tai reiškia, kad oda taip pat yra labai elastinga ir lanksti. Kaip svarbus kolagenas tam Odos stangrumas rodomas, kai maždaug nuo 20-ųjų vidurio kolageno kiekis lėtai mažėja.

Palaipsniui atsiranda pirmosios raukšlės, kurios yra susijusios su kolageno skilimu odoje. Tuomet oda praranda elastingumą ir subyra. Savo kolageno gamyba žymiai sumažėja, todėl skiriasi Kosmetikos gaminiai kremų ar kolageno sudėtinių dalių, tokių kaip baltymai ir amino rūgštys, forma bando užpildyti kolageno pagalvę iš išorės. Kolageno turintys kremai ar tiesioginės injekcijos į odą turėtų vėl išlyginti raukšles ir padaryti odą stangresnę. Kadangi kolagenas suriša vandenį, po injekcijos oda iškart turėtų atrodyti stangresnė ir žvalesnė.

Kolageno rūšys

1 tipas

Kalbant apie kolageną, išskiriami skirtingi tipai, kurių kiekvienas skirtinguose organuose sudaro skirtingą proporciją. I tipo kolagenas yra apie 300 nm ilgio ir sudaro tipišką tankiai supakuotų kolageno fibrilių, kurių storis gali būti nuo 50 iki 200 nm, struktūrą. Kalbant apie kiekį, 1 tipo kolageno yra daugiausiai žmogaus organizme. Šis tipas ypač būdingas odai, jungiamajam audiniui, sausgyslėms, kaulams, raumenų fascijoms ir ragenai. Minėtose struktūrose kolagenas yra tarpląstelinėje matricoje, o tai reiškia, kad kolagenas supa atskiras odos, kaulų ir sausgyslių ląsteles.

Laikydami vandenį kolagene, organai įgauna mechaninę jėgą. Dėl didelio 1 tipo kolageno kiekio odoje ir sausgyslėse jie tampa ypač stiprūs ir elastingi. Kolegų dalis užtikrina reikiamą įvairių konstrukcijų gniuždymo jėgą ir tvirtumą.

Vienas iš labiausiai žinomų 1 tipo kolageno sintezės sutrikimų yra Osteogenesis imperfecta. Tai yra Stiklakūnio kaulų liga, paveldimas kaulų formavimosi defektas. Todėl kolageno gaminasi per mažai, o kaulas yra mažiau stabilus ir atsparus. Priklausomai nuo ligos sunkumo, tai gali būti skirtinga. Kick į pacientą spontaniški ir dažni lūžiai ant. 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 fibrilius formuojantis kolagenas. Pagal ilgį šie du tipai yra labai panašūs. 2 tipo ilgis taip pat yra apie 300 nm, tačiau jis paprastai yra plonesnis nei 1 tipo kolagenas. 2 tipo kolagenas ypač būdingas hialinui ir elastingumui kremzlės priekyje. Hialino kremzlės iškloja kūno sąnarius ir sudaro viršutinį sąnario erdvės sluoksnį.

Elastinė kremzlė atsiranda, pavyzdžiui, ant ausies, ausies kanalo ir mažųjų plaučių bronchų. Nors 1 tipo kolagenas turi tankią struktūrą, 2 tipo kolageno skaidulos laisvai guli 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 ištempiama, tačiau nėra tokia stabili kaip kaulai.

Hidrolizatas

Hidrolizatai yra produktai, atsirandantys skaidant baltymus ar baltymus. Hidrolizatą taip pat galima gauti iš kolageno fermentinio skaidymo (hidrolizės) būdu. Šie kolageno baltymai yra geriausiai gaunami iš 1 tipo kolageno ir naudojami kaip Maisto papildai naudojamas. Jose yra daug trumpų aminorūgščių grandinių (peptidų) ir jie labai panašūs į želatiną.

Vienas skirtumas yra tas, kad kolageno hidrolizatai negelėja ir gali būti lengvai ištirpinti vandenyje. Tai balti bekvapiai ir beskoniai milteliai, kurie gali būti naudojami rišant, emulsinant ir putojant. Šie milteliai naudojami ypač daug baltymų turinčiose dietose ir Sportinė mityba. Jis tiekiamas miltelių pavidalu, kurie gali būti ištirpinti ir papildo suvartojamus baltymus intensyvaus fizinio krūvio metu. Jis taip pat naudojamas pažeistam kremzlės audiniui atstatyti.

Kolageno hidrolizatai skirti skatinti kremzlių susidarymą ir taip atkurti susidėvėjusias sąnarių medžiagas. Pacientams, kuriems yra kremzlės nusidėvėjimas (osteoartritas), dėl to turėtų pagerėti sąnarių skausmas ir judrumas. Kolageno baltymų yra ir kai kuriuose kosmetikos gaminiuose, nes juos gerai absorbuoja organizmas, jie turėtų sugebėti prasiskverbti į gilesnius odos sluoksnius ir pagerinti bei sutvirtinti odos išvaizdą.