Добавил:
HerBRIN
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Лекции 10-18 (3 семестр).ppt
X
- •Биохимия десневой жидкости.
- •Десневая жидкость - это физиологическая среда организма, заполняющая десневую бороздку.
- •Клинико-диагностическое значение исследования ДЖ.
- •Механизмы образования десневой жидкости:
- •Состав
- •Десневая жидкость – источник поступления лейкоцитов в ротовую полость.
- •Лейкоциты десневой жидкости - источники ферментов!
- •Цитотоксическое действие метаболитов агрессивной микрофлоры.
- •Цитотоксическое действие метаболитов агрессивной микрофлоры
- •Белки десневой жидкости близки по составу к белкам плазмы крови.
- •В норме активность ферментов в десневой жидкости невелика!
- •Ферменты десневой жидкости при патологии пародонта
- •Органические компоненты десневой жидкости
- •Неорганические компоненты десневой жидкости
- •Биохимия надзубных образований.
- •Кутикула зуба
- •Пелликула зуба – приобретенная тонкая органическая пленка (1- 4 мкм)
- •Свойства и функции пелликулы.
- •Зубной налет – сложное образование!
- •На образование зубного налета выраженное влияние оказывают:
- •Физико-химические свойства зубного налета.
- •Этапы формирования зубного налета и камня
- •Зубной налет
- •Химический состав зубного налета.
- •Минеральные вещества зубного налета.
- •Роль фтора в составе зубного налета.
- •Белки и ферменты зубного налета
- •Органические компоненты зубного налета
- •Углеводы
- •«Липкие» полисахариды обладают высокими адгезивными свойствами.
- •Зубной налет и развитие кариеса.
- •Анаэробные микроорганизмы (кариесогенные)
- •Патогенез кариеса. Факторы диеты.
- •Методы
- •Ферменты в составе зубной пасты
- •Зубной камень – это патологические образования на поверхности зубов,
- •Условия минерализации зубного налета и образования зубного камня:
- •Формирование зубного камня происходит в 2 этапа:
- •Формирование органической матрицы.
- •Наддесневой зубной камень.
- •Наддесневой зубной камень относится к слюнному типу.
- •Наддесневой зубной камень
- •Поддесневой зубной камень встречается только взрослых!
- •Поддесневой зубной камень относят к сывороточному типу.
- •Органический
- •Благодарю за внимание!
- •Специфические секреторные белки.
- •Белки, богатые пролином (prolin-rich proteins - PRP)
- •Механизм действия основных PRP.
- •Статхерины - белки, богатые тирозином (Statherin)
- •Цистатины
- •Гистатины – белки, богатые гистидином (HRP)
- •ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (Ig) СЛЮНЫ
- •Острые формы кариеса зубов развиваются на фоне угнетения иммунитета!
- •Строение s–Ig A.
- •s - Ig A (секреторный)
- •В слюне присутствуют факторы свертывания крови и фибринолиза.
- •Гликозидазы ротовой жидкости.
- •Бактериальные, лизосомальные гликозидазы
- •Протеиназы. Ингибиторы протеиназ
- •Слюнная пероксидаза (СПО)
- •Механизм действие слюнных пероксидаз
- •Нуклеазы слюны (активность выше, чем в крови в 6 раз)
- •Ферменты ротовой жидкости
- •Органические вещества слюны
- •Мочевина выделяется в составе слюны
- •Органические вещества слюны.
- •Гормоны ротовой жидкости
- •Диагностическое значение исследования слюны
- •Биохимический анализ ротовой жидкости (слюны)
- •Использование слюны для диагностики.
- •Диагностические возможности исследования слюны
- •Биохимия ротовой жидкости (слюны). Состав, физико-химические свойства.
- •Слюна (ротовая жидкость)– важнейший фактор гомеостаза ротовой полости
- •Вклад слюнных желез в образование слюны:
- •Состав слюны (saliva)
- •Функции слюны
- •Функции слюны
- •Инкреторная (эндокринная) функция слюнных желез
- •Ренин–ангиотензин-альдостероновая система (РААС)
- •Калликреин - кининовая система
- •Калликреин-кининовая система участвует в регуляции многообразных функций организма:
- •Фактор роста эпителия (эпидермальный фактор роста)
- •Орнитин
- •Паротин
- •Инсулиноподобный белок
- •Механизм формирования слюны включает 2 этапа:
- •Избирательный перенос веществ из крови в слюну связан с функционированием гемато-саливарного барьера (ГСБ).
- •Функциональное состояние ГСБ определяется по коэффициенту проницаемости (КП)
- •Слюна образуется в результате энергозатратных процессов.
- •Спонтанной секреции слюны не существует. Состав слюны контролируется 4 факторами:
- •Количество /сутки
- •Вязкость слюны обусловлена содержанием белков – муцинов (15% всех белков) (от лат. mucus
- •Определение вязкости слюны
- •Минеральные компоненты слюны. Круговорот минеральных компонентов слюны.
- •Макроэлементы слюны
- •Неорганические компоненты слюны
- •Фосфатная
- •«Метаболический взрыв» происходит при попадании в полость рта углеводов.
- •Определение рН слюны – информативный метод прогноза кариеса
- •От уровня рН зависит минерализующая функция слюны. Слюна в норме перенасыщена продуктами гидролиза
- •Жидкокристаллическая структура слюны.
- •Мицеллярная структура слюны
- •Биохимия твердых тканей полости рта. Эмаль зуба. Дентин. Цемент. Пульпа.
- •Ворганизме человека 4 вида минерализованных тканей
- •Эмаль зуба.
- •Амелогенез связан с дифференцировкой клеток внутреннего эмалевого эпителия.
- •Амелогенез – процесс образование эмали.
- •Секреторная стадия амелогенеза. Характеристика белков эмбриональной эмали
- •Белки служат матрицей для образования ГАП.
- •Несовершенный амелогенез может быть вызван нарушением метаболизма в период формирования
- •Амелогенины – это 5 белков, гликофосфопротеины, ММ 6 - 25 кДа.
- •Исследование генов амелогенина.
- •Ключевая роль белка амелогенина в начальных стадиях формирования зубной эмали.
- •Другие белки эмали.
- •Для образования кристаллов ГАП необходима высокая концентрация Ca2.
- •Регуляция роста кристалла ГАП.
- •Формирование зрелой эмали сопровождается снижением содержания белков в 100-200 раз.
- •Препарат InnoDent.
- •Окончательная минерализация эмали происходит уже после прорезывания зуба.
- •Состав органических веществ зрелой эмали.
- •Белки зрелой эмали не содержат коллагена.
- •Минеральные вещества эмали.
- •Влияние микроэлементов на структуру и свойства эмали.
- •Физико - химические свойства эмали.
- •Проницаемость эмали.
- •Растворимость эмали.
- •Дентин
- •Особенности метаболизма дентина.
- •Химический состав дентина
- •Особенности минерального компонента.
- •Особенности белкового состава органического матрикса дентина.
- •Входящие в состав белков дентина аминокислоты существуют в двух оптически-активных формах – L
- •НКБ органического матрикса дентина
- •Органические компоненты матрикса дентина.
- •Образование дентина и поддержание его состава неразрывно связано с пульпой зуба. Вместе ткани
- •Минерализация дентина – энергозависимый процесс!
- •Особенности метаболизма дентина.
- •Дентинный ликвор заполняет дентинные трубочки, в которых располагаются отростки одонтобластов и нервные волокна.
- •Дентинный ликвор заполняет дентинные трубочки, в которых располагаются отростки одонтобластов и нервные волокна.
- •Гидродинамическая концепция болевой чувствительности дентина
- •Коррекция болевой чувствительности дентина с помощью индивидуальных средств ухода
- •Аргинин - это аминокислота, участвующая в ряде важных обменных процессах организма.
- •Пульпа зуба -
- •Состав пульпы
- •Клетки пульпы
- •Состав внеклеточного матрикса пульпы
- •Органические компоненты ВКМ пульпы.
- •Особенности метаболизма пульпы
- •Через пульпу осуществляется взаимосвязь организма и тканей зуба
- •Возрастные изменения метаболизма пульпы (старение пульпы)
- •Цемент зуба
- •Состав матрикса цемента
- •Особенности состава минерального и органического компонента цемента.
- •Особенности метаболизма цемента
- •Благодарю за внимание!
- •Биохимия минерализованных тканей. Ремоделирование костной ткани. Особенности строения макромолекул и метаболизма тканей зуба.
- •Кость как орган –
- •Костная ткань-
- •Состав межклеточного матрикса костной ткани
- •Особенности строения и функций неколлагеновых белков (НКБ) костной ткани:
- •Остеонектин (ОН) – гликопротеин кости и дентина.
- •Остеопонтин (ОСП)
- •Костный сиалопротеин (КСП)
- •Остеокальцин (ОК ) – основной НКБ кости, включенный в связывание кальция и ГАП,
- •Карбоксилирование ГЛУ в остеокальцине. Образование γ-карбокси-ГЛУ.
- •Gla-протеин (костный глутаминовый белок, (MGP)
- •Фосфолипиды (ФЛ)
- •Углеводы
- •Содержание гликогена, а также соотношение аэробного окисления глюкозы и анаэробного гликолиза зависит от
- •Цитрат (лимонная кислота)
- •Костная ткань постоянно обновляется (ремоделируется).
- •Резорбция (разрушение) костной ткани.
- •Механизмы костного ремоделирования. Резорбция (разрушение) костной ткани.
- •Механизмы костного ремоделирования.
- •Механизмы костного ремоделирования. Механизмы минерализации.
- •Механизмы костного ремоделирования. Механизмы минерализации.
- •Механизмы костного ремоделирования. Механизмы минерализации.
- •Ремоделирование костной ткани обеспечивает постоянный обмен неорганических и органических составляющих, необходимый
- •Особенности метаболизма макро-и микроэлементов в костной ткани.
- •Биогенными минералами являются апатиты.
- •Гидроксиапатиты (ГАП) - минеральная основа твердых тканей.
- •Коэффициент Ca/P в кристаллах ГАП может служить критерием устойчивости минерализованных тканей.
- •Реакции внутрикристаллического обмена ионов в кристаллах ГАП протекают очень медленно.
- •Обмен ионов в ионной решетке изменяет свойства ГАП
- •Замещение фосфата карбонатом приводит к образованию карбонапатита (КАП):
- •Реминерализация твердых тканей.
- •Образование фторапатитов (ФАП). Реакции замещения ОН- на ионы F-
- •Метаболизм фтора в организме. Источники фтора (пути поступления в организм).
- •Источники фтора.
- •Зубная паста как источник фтора (заглатывание при чистке зубов).
- •Усвоение фтора в желудочно-кишечном тракте.
- •Изменение концентрации фторидов в крови. Норма: 0,5 – 10,5 мкмоль/л (0,01 - 0,2
- •Биологическое действие физиологических (малых) доз фтора
- •Токсическое действие высоких доз фтора
- •Нарушение метаболизма фтора
- •Флюороз –
- •Флюороз –
- •Гипофтороз –
- •Дефицит фтора в эксперименте на животных приводил к
- •Фториды в тканях зуба.
- •Содержание фторидов в ротовой полости.
- •Профилактика фтордефицита.
- •В развитых странах 99% производимых зубных паст являются фторсодержащими.
- •Компоненты фтора в зубных пастах и их эффекты.
- •Благодарю за внимание!
- •Биохимия полости рта
- •Биохимия соединительной ткани и внеклеточного матрикса.
- •Соединительная ткань составляет до 50% от массы тела. Функции соединительной ткани:
- •Подразделяется:
- •Соединительная ткань отличается преобладанием межклеточного вещества (внеклеточный матрикс, ВКМ) над клеточными элементами.
- •Клеточные элементы соединительной ткани
- •Функции клеток соединительной ткани:
- •Межклеточный (внеклеточный) матрикс
- •Структура и свойства коллагеновых белков.
- •Типы коллагенов
- •Коллаген – сложный внеклеточный белок. Синтезируют фибробласты, хондробласты, остеобласты,
- •Трансляция полипептидной цепи коллагена на рибосомах. Особенности первичной структуры.
- •Посттрансляционная внутриклеточная модификация коллагена включает следующие процессы:
- •Гидроксилирование пролина.
- •Наряду с гидроксилированием пролина происходит гидроксилирование радикала лизина с образованием 5 – гидроксилизина.
- •Жесткая циклическая структура пролина
- •ОН - группы необходимы для образования поперечных сшивок между цепями коллагена, это стабилизирует
- •Дефицит витамина С в рационе приводит:
- •Коллаген является сложным белком (гликопротеин).
- •Образование тропоколлагена и фибриллогенез происходит внеклеточно.
- •Процесс самосборки коллагеновых фибрилл фиксируется межмолекулярными связями (сшивками).
- •Энзимопатии синтеза коллагена.
- •Необычные механические свойства коллагена связаны с первичной и пространственной структурами.
- •Ускоренный синтез коллагена происходит в заживающей ране.
- •Эластин.
- •Молекула эластина имеет почти сферическую форму, благодаря образованию десмозина из 4 остатков ЛИЗ.
- •Эластин в косметологии и эстетической медицине.
- •Катаболизм белков матрикса. Матриксные металлопротеиназы способны разрушать
- •Катаболизм коллагена.
- •Катаболизм коллагена (схема).
- •■В полости рта при воспалении тканей пародонта активность коллагеназы резко возрастает и количество
- •Протеогликаны - класс сложных белков внеклеточного матрикса.
- •Связь участка ГАГ с серином корового белка.
- •Функции протеогликанов
- •Гликозаминогликаны относятся к гетерополисахаридам.
- •Гликозаминогликаны (ГАГ). Гиалуроновая кислота.
- •Физико-химические и функциональные свойства гиалуроновой кислоты.
- •Применение ГАГ в терапии и эстетической медицине.
- •Катаболизм ГАГ.
- •Гидролиз ГАГ происходит в лизосомах
- •Мукополисахаридозы
- •Гиалуроновая кислота (ГК)
- •Катаболизм гиалуроновой кислоты ( ГК )
- •Большинство функций, которые выполняют гиалуронидазы, связаны с их способностью увеличивать проницаемость тканей за
- •Адгезивные белки (неколлагеновые белки, НКБ)
- •Фибронектин –
- •Ламинин – основной белок базальной мембраны.
- •Интегрины – трансмембранные белки, имеют α, β –димеры
- •Сиаловые кислоты (N-ацетилнейраминовая кислота, NANA) встречаются в составе гликопротеидов и гликолипидов
- •Регуляция метаболизма соединительной ткани
- •Изменения метаболизма соединительной ткани в онтогенезе.
- •Возрастные изменения обусловлены нарушением метаболизма ткани:
- •Благодарю за внимание!
- •Метаболизм эритроцитов. Метаболизм гема и обмен железа. Белки плазмы крови.
- •Основные вопросы лекции:
- •Функции крови:Транспорт веществДыхательная функция.
- •Для нормального функционирования:
- •Кровь - это жидкая ткань организма, разновидность соединительной ткани.
- •Биохимический анализ плазмы крови -
- •Эритроциты – основные клетки крови.
- •Гемоглобин – основной белок эритроцитов.
- •СО2 транспортируется кровью преимущественно
- •Особенность белкового обмена в эритроцитах
- •Особенность углеводного обмена в зрелых эритроцитах
- •Особенность липидного обмена в эритроцитах
- •Для сдерживания ПОЛ в эритроците функционирует самая мощная ферментативная система АОЗ:
- •Особенности метаболизма эритроцита
- •Строение и функции гемоглобина. Гемоглобин - сложный белок (4 гема). Глобины представлены
- •Синтез гема происходит во всех тканях, но с наибольшей скоростью - в костном
- •В цитоплазме проходят промежуточные этапы синтеза гема.
- •«Порфирин» (с греч.-пурпурный)
- •Наследственные порфирии.
- •Обмен железа (Fe) в организме.
- •Ферритин 9-10%
- •Всасывание, транспорт и депонирование железа
- •Ферритин играет роль депо железа в клетках печени, селезенки, костного мозга.
- •Нарушения метаболизма железа
- •Катаболизм гемоглобина. Пигментный обмен в организме.
- •Катаболизм гема.
- •Транспорт билирубина в печень.
- •Конъюгация билирубина в гепатоцитах.
- •В кишечнике билирубиндиглюкурониды гидролизуются бактериальными ферментами.
- •Диагностическое определение желчных пигментов.
- •Виды желтух.
- •Гемолитическая (надпеченочная) желтуха – результат интенсивного гемолиза эритроцитов.
- •Желтуха новорожденных – физиологическая желтуха.
- •Паренхиматозная (печеночная) желтуха обусловлена повреждением гепатоцитов и желчных капилляров.
- •Механическая или обтурационная (подпечёночная) желтуха.
- •Наследственный пигментный гепатоз
- •Белки плазмы крови.
- •Количество белка в крови имеет важное клинико-диагностическое значение.
- •Парапротеинемия - это появление в плазме крови нехарактерных белков (парапротеинов).
- •Белковые фракции крови.
- •Белковые фракции крови
- •Протеинограммы – профиль изменения белкового спектра крови при патологии.
- •Белки «острой фазы» C-реактивный белок (англ. C-reactive protein, CRP)
- •СРБ - самый чувствительный и самый быстрый индикатор повреждения тканей при воспалении, некрозе,
- •Белки «острой фазы»
- •СОЭ — неспецифический лабораторный показатель крови, отражающий соотношение фракций белков плазмы
- •Ферменты плазмы крови, имеющие диагностическое значение.
- •Энзимодиагностика.
- •Небелковый азот крови называют остаточным азотом, т.е. остающимся в фильтрате после осаждения белков.
- •Благодарю за внимание!
- •Роль гормонов в регуляции метаболизма. Регуляция уровней кальция и фосфатов, регуляция водно-солевого обмена.
- •Основные вопросы лекции:
- •Регуляция обмена кальция в организме. Биологическая роль Са.
- •Потребность организма в Са – 1,0-1,5 г/сут Содержание Са в плазме крови –
- •С обменом кальция тесно связан обмен фосфатов. Биологическая роль фосфатов:
- •Гомеостаз кальция и фосфатов обеспечивается действием группы гормонов.
- •Гомеостаз кальция и фосфатов обеспечивается действием гормонов.
- •Гомеостаз кальция и фосфатов обеспечивается действием гормонов.
- •Гомеостаз кальция и фосфатов обеспечивается действием гормонов.
- •Образование гормона кальцитриола 1,25(ОН)2-D3
- •Гомеостаз кальция и фосфатов обеспечивается действием гормонов.
- •Суммарные эффекты действия гормонов на содержание кальция и фосфатов в крови
- •Проявление дефицита витамина D3
- •Регуляция водно-солевого гомеостаза.
- •Содержание воды в организме.
- •Количество Н2О в организме строго регулируется.
- •Обмен натрия в организме.
- •Регуляция водно-солевого обмена
- •Осморецепторы
- •Антидиуретический гормон (АДГ, вазопрессин)
- •АДГ имеет 2 типа рецепторов, которые различаются по локализации, механизму передачи сигнала, сродству
- •Аквапорины (AQP) - семейство белков, формирующих поры для воды в мембранах клеток.
- •Альдостерон
- •Результат действия альдостерона – индукция синтеза белков и ферментов:
- •Гиперальдостеронизм –
- •Роль системы ренин–ангиотензин-альдостерон (РААС)
- •Ренин - ангиотензин - альдостероновая система (РААС)
- •Почечная гипертензия.
- •Благодарю за внимание!
- •Гормональная регуляция обмена веществ и функций организма. Регуляция обмена основных энергоносителей.
- •Основные вопросы лекции:
- •Для нормального функционирования многоклеточного организма необходима взаимосвязь между отдельными клетками, тканями, органами. Эту
- •Системы регуляции обмена веществ и метаболизма клетки образуют 3 иерархических уровня:
- •Эндокринная система представлена железами внутренней секреции, синтезирующими гормоны.
- •Механизмы межклеточной коммуникации.
- •Интегральные свойства гормонов
- •Гормоны - внеклеточные химические сигналы (первичные мессенджеры).
- •Классификация гормонов по химическому строению
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона. Обмен белковых (пептидных) гормонов.
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона. Обмен стероидных гормонов
- •Метаболизм гормонов зависят от природы гормона. Обмен гормонов - производных аминокислот
- •Классификация гормонов по биологическому действию
- •Клетка-мишень для гормона определяется по наличию рецептора для сигнальной молекулы (гормона).
- •Мембранно-внутриклеточный механизм передачи сигнала
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Особенности функционирования мембранных рецепторов.
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала. Рецепторы, сопряженные с G-белками.
- •Аденилатциклазная система. ц-АМФ является вторичным мессенджером.
- •G - белки стимулируют аденилатциклазу.
- •Аденилатциклазная система. Взаимодействие гормона с рецептором изменяет
- •Трансмембранная передача гормонального сигнала.
- •Каталитические рецепторы являются ферментами.
- •Передача сигнала с помощью внутриклеточных рецепторов
- •Влияние гормонов на метаболические процессы в клетке-мишени.
- •Взаимосвязь нервной и эндокринной регуляции.
- •Большинство гормональных систем взаимосвязаны между собой и регулируются по механизму обратной связи.
- •Причины регуляторных (гормональных) нарушений.
- •Биохимические методы исследования гормональных нарушений.
- •Гормональная регуляция метаболизма основных энергетических субстратов (белков, жиров, углеводов)
- •Регуляция метаболизма в абсортивный период
- •Анаболическое действие инсулина. Стимуляция процессов в органах и тканях:
- •Постабсортивный период
- •Роль гормонов в регуляции уровня глюкозы крови в постабсортивный период
- •Изменение метаболизма основных энергоносителей при голодании.
- •Сахарный диабет (СД) – хроническое полиэтиологичное заболевание, характеризующееся
- •Инсулинорезистентность – нарушение метаболического ответа на эндогенный или
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете
- •Причины развития гипергликемии (гиперглюкоземии)
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете. Кетонемия, кетонурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете Азотемия, азотурия.
- •Изменение метаболизма при сахарном диабете.
- •Поздние осложнения сахарного диабета. Неферментативное гликозилирование белков.
- •Изменения метаболизма в полости рта у больных сахарным диабетом.
- •Острые осложнения сахарного диабета.
- •Благодарю за внимание!
Межклеточный (внеклеточный) матрикс
Компоненты
матрикса
Белки |
Протеогликаны |
Неорганические |
|
вещества |
|||
|
|
Коллаген |
НКБ |
Коровый |
ГАГ |
Н2О, ГАП, |
Эластин |
(адгезивные) |
белок 5% |
95% |
Na, K |
В зависимости от соотношения компонентов матрикса, соединительная ткань может представлять собой: вязкую жидкость (суставная жидкость); гель (стекловидное тело глаза)
хрящ (упругость, эластичность); кость (жесткость).
Структура и свойства коллагеновых белков.
На долю коллагеновых белков приходится:
30% общего белка
6% массы тела
20% массы костной ткани.
В настоящее время описано 28 типов коллагена, которые кодируются более,
чем 40 генами.
Более 90% всего коллагена организма приходится
на коллагены
I, II, III и IV типов.
Типы коллагенов
Фибриллообразующие коллагены (I, II, III, V, XI тип) имеют форму фибрилл
ипостроены из структурных единиц, называемых тропоколлагенами. Молекулы тропоколлагена (ММ 300 кДа) - толщина 1,5 нм, длина 300 нм.
Коллагены, ассоциированные с фибриллами ( IX, XII, XIV тип)
не способны формировать фибриллы, но, связываясь с фибриллярными коллагенами, ограничивают длину, толщину и ориентацию фибрилл коллагенов I и II типов. Особенность- наличие в их структуре как глобулярных, так и фибриллярных доменов.
Нефибриллярные (сетевидные) типы коллагена ( IV, VIII и X тип)
формируют сетевидные структуры. Наиболее распространен коллаген |
IV |
типа - основной структурный белок базальных мембран. |
|
Коллагены, образующие микрофибриллы ( VI тип) - короткоцепочечные белки, располагаются между фибриллами интерстициальных коллагенов, содержат последовательности арг-гли-асп (RGD), которые обеспечивают клеточную адгезию.
Коллаген – сложный внеклеточный белок. Синтезируют фибробласты, хондробласты, остеобласты,
одонтобласты, цементобласты, кератобласты и др.
Синтез проходит в 8 этапов: 5 внутриклеточных, 3 внеклеточных.
Синтез коллагена включает основные стадии:
-трансляция полипептидной цепи на рибосомах;
-внутри – и внеклеточная модификация;
-образование коллагеновых волокон.
Трансляция полипептидной цепи коллагена на рибосомах. Особенности первичной структуры.
Коллаген имеет самую длинную полипептидную цепь – 1050 АК.
Содержит заменимые аминокислоты (неполноценный белок).
Не содержит ТРИ, ЦИС, мало МЕТ,ТИР, ГИС.
В составе много ПРО (гидроксиПРО), ЛИЗ (гидроксиЛИЗ).
Полипептидная цепь состоит из повторяющихся триплетов ( ГЛИ - X – Y )n
- Гли–Лей-Про-Гли-Про-гидроксиПРО–Гли–Ала–гидроксиЛИЗ-
Известно ≥ 400 мутаций разных коллагенов, связанных с развитием патологии соединительной ткани (дисплазия соединительной ткани, несовершенный остеогенез и др.).
Посттрансляционная внутриклеточная модификация коллагена включает следующие процессы:
1.Гидроксилирование ПРО, ЛИЗ.
2.Гликозилирование коллагена.
3.Дезаминирование ЛИЗ.
4.Формирование вторичной и третичной структуры («спирали коллагена»)
Гидроксилирование пролина.
Катализирует реакцию фермент пролингидроксилаза (оксигеназа).
В реакции гидроксилирования используются О2 и α-кетоглутарат (ЦТК). Гидроксилазы в активном центре содержат Fе2+, для
поддержания валентности Fe2+ необходим восстановитель - аскорбиновая кислота (витамин С).
Наряду с гидроксилированием пролина происходит гидроксилирование радикала лизина с образованием 5 – гидроксилизина.
Катализирует реакцию лизилгидроксилаза.
Для поддержания валентности Fe2+ необходима аскорбиновая кислота (витамин С).
Гидроксиаминокислоты необходимы для стабилизации тройной спирали коллагена, поскольку ОН- группы участвуют в образовании водородных связей между α-цепями.
Жесткая циклическая структура пролина
и оксипролина не позволяет образовать правозакрученную α-спираль, но образует т.н. "пролиновый излом".
Благодаря такому излому формируется левозакрученная спираль, где на 1 виток приходится 3 аминокислотных остатка.
Молекула коллагена построена
из 3 полипептидных цепей, сплетенных в плотный жгут – тропоколлаген (длина 300 нм, диаметр 1,6 нм).
ОН - группы необходимы для образования поперечных сшивок между цепями коллагена, это стабилизирует волокна и
повышает их прочность.
У большинства животных витамин С может синтезироваться
в организме, у человека - нет. Источники витамина С:
лимон, цитрусовые, капуста, перец, смородина, шиповник и др. Суточная потребность - 50–100 мг