kimi strukturların əmələ gəlməsində kollagen iştirak edir. Kollagenin dəyəri və kosmetologiyada və tibbdə istifadəsi. Kosmetologiyada istifadə edin
Helen Berman, Vileaynur Ramachandran kollagen monomerinin strukturu üzərində işləyiblər.
Bir neçə ziddiyyətli model (hər bir fərdi peptid zəncirinin məlum strukturuna baxmayaraq) kollagen molekulunun dördüncü quruluşunu izah edən üçlü-spiral modelin yaradılmasına yol verdi.
Xüsusiyyətlər
Kollagen bir neçə formada mövcuddur. Bütün növ kollagenin əsas quruluşu oxşardır. Kollagen lifləri mikrofibrillərin birləşməsi nəticəsində əmələ gəlir, hematoksilin və eozinlə boyandıqda çəhrayı və müxtəlif üçxromlu ləkələrlə mavi və ya yaşıl olur, gümüşlə hopdurulduqda qəhvəyi-sarı rəngə boyanır.
fibrilyar quruluş
Tropokollagen (kollagenin struktur bölmələri) kortəbii şəkildə birləşərək, müəyyən məsafədə yerdəyişən uclarla bir-birinə bağlanaraq hüceyrələrarası maddədə daha böyük strukturlar əmələ gətirir. Fibrilyar kollagenlərdə molekullar bir-birinə nisbətən təqribən 67nm yerdəyişmə keçirlər (“D” hərfi ilə işarələnən və maddənin hidratasiya vəziyyətindən asılı olaraq dəyişən vahid). Ümumiyyətlə, hər D-dövrü dörd tam və beşinci kollagen molekulunun bir hissəsini ehtiva edir. 67 nm (300:67) ilə bölünən 300 nm dəyəri tam ədəd vermir və kollagen molekulunun uzunluğu ölçüsündə sabit olmayan D seqmentlərinə bölünür.Ona görə də D-nin hər təkrarı kontekstində mikrofibril dövründə "üst-üstə düşmə" adlanan beş molekuldan ibarət bir hissə və dörd molekuldan ibarət olan bir hissə - "boşluq" var. Tropokollagenlər həmçinin altıbucaqlı və ya yalançı altıbucaqlı (kesitidə) dizaynda, hər bir "üst-üstə düşən" və "boşluq" bölgəsində yerləşdirilir.
Tropokollagen daxilində zəncirlər arasında kovalent bağ, eləcə də tropokollagen spiralların özləri arasında bu bağların müəyyən qədər dəyişkən miqdarı var və yaxşı təşkil olunmuş strukturları (məsələn, fibrillər) əmələ gətirir. Daha qalın fibril dəstələri bir neçə digər zülal sinifləri, o cümlədən digər növ kollagenlər, qlikoproteinlər, proteoqlikanlar tərəfindən əmələ gəlir. müxtəlif növlər eyni əsas zülalların müxtəlif birləşmələrindən olan toxumalar. Kollagenin həll olunmaması kollagenin monomerinin öyrənilməsinə maneçilik törədirdi, o vaxta qədər ki, gənc heyvan tropokollagenini çıxarmaq mümkün idi, çünki o, digər fibril subunitləri ilə hələ güclü bağlar yaratmayıb. Bununla belə, mikroskoplar və rentgen aparatlarının təkmilləşdirilməsi tədqiqatları asanlaşdırdı və kollagen molekulunun strukturunun getdikcə daha ətraflı təsvirləri ortaya çıxdı. Bu gec kəşflər kollagenin strukturunun hüceyrələr və hüceyrələrarası maddə arasındakı əlaqələrə necə təsir etdiyini, böyümə və regenerasiya zamanı toxumaların necə dəyişdiyini, embrion inkişafı və patologiyası zamanı necə dəyişdiyini daha yaxşı başa düşmək üçün çox vacibdir.
Kollagen fibril yarı kristaldir struktur vahidi kollagen. Kollagen lifləri fibril dəstələridir.
İstifadəsi
Qida sənayesi
Qidalanma baxımından kollagen və jelatin keyfiyyətsiz zülallardır, çünki onların tərkibində bir insanın ehtiyac duyduğu bütün vacib amin turşuları yoxdur - bunlar natamam zülallardır. Kollagen əsaslı əlavələrin istehsalçıları onların məhsullarının dərinin və dırnaqların keyfiyyətini, həmçinin oynaqların sağlamlığını yaxşılaşdıra biləcəyini iddia edirlər.
Nisbətən ucuz, tez-tez bu gün bazarda sərbəst amin turşuları mənbəyi adı altında təklif olunan kollagen hidrolizatlar həmişə insanın sərbəst amin turşularına olan ehtiyaclarını ödəyə bilmir, çünki bu məhsullarda assimilyasiyaya hazır amin turşuları yoxdur, lakin yalnız məməlilərin, quşların və ya dəniz sakinlərinin oynaq toxumalarının qismən "həzm olunmuş" ekstraktları. Məsələn, kollagen hidrolizatları istilik təsirlərinə və xammalın uzunmüddətli saxlanmasına davamlı olmayan L-qlutamin amin turşusundan demək olar ki, tamamilə məhrumdur, qlutaminin çox hissəsi xammalın saxlanması və emalının ilk mərhələlərində artıq məhv edilir. materiallar, mövcud kiçik qalıq qığırdaq toxumasının termal çıxarılması zamanı demək olar ki, tamamilə parçalanır.
Amin turşularının ən keyfiyyətli mənbələri "sərbəst amin turşuları" adlanan preparatlardır. Məhz sərbəst amin turşuları demək olar ki, sorulmağa hazır olduğundan, qəbul edən insanın orqanizmi onların həzminə vaxt, həzm fermentləri və enerji sərf etməyə ehtiyac duymur. Onlar bacarırlar mümkün qədər tez qan dövranına daxil olur və onun tərəfindən əlavə kollagen sintezinə ehtiyacı olan yerlərə çatdırılaraq dərhal onun formalaşmasına daxil olurlar.
Kosmetika
- Dərinin səthində nəm kompres xassələri ilə plastikləşdirici (hamarlaşdırıcı) xüsusiyyətlərə malik nəfəs alan, nəm saxlayan təbəqənin əmələ gəlməsi;
- Kosmetik kompozisiyaların bir hissəsi kimi ekstraktların, yağların və s.
- Saçlara parlaqlıq vermək, saçın səthində kollagen (qoruyucu) təbəqə yaratmaq.
Elmi araşdırma
2005-ci ildə elm adamları Tyrannosaurus rex-in qorunan yumşaq toxumalarından kollageni təcrid edə və onun kimyəvi tərkibini dinozavrların müasir quşlarla əlaqəsinin daha bir sübutu kimi istifadə edə bildilər.
Tibbdə elmi tədqiqatlar
Kollagen sintezi kifayət qədər miqdarda vitamin və mineral elementlərlə təmin edilməli olan kompleks fermentativ çoxmərhələli prosesdir. Sintez fibroblastda və fibroblastdan kənarda bir sıra mərhələlərdə davam edir. Sintezdə vacib bir məqam kollagenin yetişməsi üçün lazım olan əlavə dəyişikliklərə yol açan hidroksilləşmə reaksiyalarıdır. Xüsusi fermentlər hidroksilləşmə reaksiyalarını katalizləyir. Beləliklə, 4-hidroksiprolinin əmələ gəlməsi prolin hidroksilaz tərəfindən kataliz edilir, onun aktiv mərkəzində dəmir var. Dəmir askorbin turşusu (vitamin C) ilə təmin edilən iki valentli formada olarsa, ferment aktivdir. Askorbin turşusunun çatışmazlığı kollagenin sintezinin sonrakı mərhələlərinə təsir edən hidroksilləşmə prosesini pozur - qlikozilləşmə, N- və C-terminal peptidlərin parçalanması və s. Nəticədə anormal kollagen sintez olunur, daha boşdur. Bu dəyişikliklər sinqa xəstəliyinin inkişafının əsasını təşkil edir.
Kollagen növləri
Hal-hazırda 40-dan çox gen tərəfindən kodlaşdırılan 28 növ kollagen təsvir edilmişdir. Onlar bir-birindən amin turşusu ardıcıllığı, eləcə də modifikasiya dərəcəsi - hidroksilləşmə və ya qlikozilləşmə intensivliyi ilə fərqlənir. Bütün kollagenlər üçün ümumi olan üçlü sarmaldan ibarət 1 və ya daha çox domenin olması və onların hüceyrədənkənar matrisdə olmasıdır. Ali orqanizmlərin ümumi kollagenin 90%-dən çoxu I, II, III və IV tip kollagenlərdir.
Kollagen zülallarına əlavə olaraq, strukturlarında kollagen üçlü spiral ilə domen olan bir çox zülal var. Və buna baxmayaraq, onlar kollagen kimi deyil, yalnız "kollagen kimi" olaraq yerləşdirilirlər. Kollagen kimi zülalların böyük bir qrupuna komplement C1q alt komponenti, C1q bənzər amil, adiponektin, kolektinlər və fikolinlər, asetilkolinestarazanın terminal strukturu, üç makrofaq reseptoru, ektodisplazin və EMILIN daxildir. Bu zülallar, kollagenlər kimi, struktur və tənzimləyici rol oynayır.
Birinci tip, ən arxetipik olan kollagen üçlü spirallarda fasiləsiz yığılan, öz-özünə fibrillərə yığılan və ən yüksək mexaniki gücə malik olan trimerik zülaldır. Eyni zamanda, bütün digər kollagenlər ondan bir və ya bir neçə aspektdə fərqlənir. Bəzi kollagenlərdə üçlü sarmalda qırılmalar olur və mütləq fibrillərə yığılmır.
| kollagen növü | Genlər | molekullar | Orqanlar | Əlaqədar xəstəliklər |
|---|---|---|---|---|
| I | COL1A1 COL1A2 | α1(I) 2 α2(I), α1(I) 3 | Hər yerdə yumşaq və sərt toxumalarda, dəridə, sümüklərdə | Ehlers-Danlos sindromu, osteogenez, revmatizm, Marfan sindromu, displazi |
| II | COL2A1 | α1(II) 3 + sm XI tip | Qığırdaq, vitreus gövdəsi, fəqərəarası disklər | II və XI tip kollagenopatiya, Stikler sindromu, axondrogenez |
| III | COL3A1 | α1(III) 3 | Yumşaq toxumalar və içi boş orqanlar | Ehlers-Danlos sindromu, fibromuskulyar displaziya, aorta anevrizması |
| IV | COL4A1 COL4A2 COL4A3 COL4A4 COL4A5 COL4A6 | α1(IV) 2 α2(IV), digərləri aydın deyil | zirzəmi membranları | Alport sindromu, Qudpasture sindromu |
| V | COL5A1 COL5A2 COL5A3 | α1(V) 2 α2(V), α1(V)α2(V)α3(V) + XI tipə baxın | Yumşaq toxumalar, plasenta, damarlar, xorion | Elers-Danlos sindromu |
| VI | COL6A1 COL6A2 COL6A3 COL6A4 COL6A5 COL6A6 | α1(VI)α2(VI)α3(VI) | Yumşaq toxumalarda və qığırdaqda mikrofibrillər | Ulrich miopatiyası, Batlem miopatiyası, atopik dermatit |
| VII | COL7A1 | α1(VII) 3 | Dərinin və epidermisin ligamentində fibrillərin yapışması | Epidermoliz büllozası |
| VIII | COL8A1 COL8A2 | α1(VIII)α2(VIII) | Kornea, endotel | Kornea distrofiyası |
| IX | COL9A1 COL9A2 COL9A3 | α1(IX)α2(IX)α3(IX) | Qığırdaq, şüşəvari bədən | Stickler sindromu, osteoartrit, epifiz displaziyası |
| X | COL10A1 | α1(X) 3 | Böyümə sahəsinin hipertrofik zonası | Şmidin metafiz displaziyası |
| XI | COL11A1 COL11A2 | α1(XI)α2(XI)α1(II), α1(XI)α2(V)α1(II) | Qığırdaq, şüşəvari bədən | II və XI tip kollagenopatiya, osteoporoz |
| XII | COL12A1 | α1(XII) 3 | yumşaq toxumalar | Tendon zədələri |
| XIII | COL13A1 | α1(XIII) 3 | Hüceyrə səthi, epitel hüceyrələri | |
| XIV | COL14A1 | α1(IV) 3 | yumşaq toxumalar | |
| XV | COL15A1 | α1(XV) 3 | endotel hüceyrələri | karsinoma |
| XVI | COL16A1 | α1(XVI) 3 | Hər yerdə | |
| XVII | COL17A1 | α1(XVII) 3 | epidermal hüceyrələrin səthi | Epidermioliz büllozası, pemfiqus |
| XVIII | COL18A1 | α1(XVIII) 3 | endotel hüceyrələri | |
| XIX | COL19A1 | α1(XIX) 3 | Hər yerdə | Melanoma, karsinoma |
| XX | COL20A1 | α1(XX) 3 | cücə embrionundan təcrid edilmişdir | |
| XXI | COL21A1 | α1(XXI) 3 | Qan damarları | |
| XXII | COL22A1 | α1(XXII) 3 | Yalnız əzələ qovşaqlarının yerlərində | |
| XXIII | COL23A1 | α1(XXIII) 3 | şiş hüceyrələri | |
| XXIV | COL24A1 | α1(XXIV) 3 | Sümüklərin əmələ gəlməsi | Osteoxondroz |
| XXV | COL25A1 | α1(XXV) 3 | aterosklerotik lövhələr | Alzheimer xəstəliyi |
| XXVI | COL26A1=EMİD2 | α1(XXVI) 3 | Cinsi orqanlar | |
| XXVII | COL27A1 | α1(XXVII) 3 | yumşaq toxumalar | |
| XXVIII | COL28A1 | α1(XXVIII) 3 | Sinir sistemi |
Tibbi aspektlər
Heyvanlarda dermatosporaksiya, latirizm (boş oynaqlar, adi yerdəyişmələrlə xarakterizə olunur), Elers-Danlos sindromu (14 növə qədər təzahür), osteogenez qüsuru (şüşə kişi xəstəliyi, anadangəlmə raxit, anadangəlmə kövrəklik) kimi irsi xəstəliklərin əsasında kollagen sintezi pozğunluqları dayanır. , Marfan xəstəliyi.
Bu xəstəliklərin xarakterik təzahürü bağ aparatının, qığırdaqın, sümük sisteminin zədələnməsi, ürək qapağı qüsurlarının olmasıdır.
Kollagen xəstəlikləri, o cümlədən kollagenozlar müxtəlif səbəblərdən yaranır. Bu, kollagenin molekulunun formasını dəyişən gen mutasiyasına və ya kollagenin translasiyadan sonrakı modifikasiyasındakı səhvə görə ola bilər. Həmçinin, xəstəliklər kollagen biosintezində iştirak edən fermentlərin çatışmazlığı və ya "nasazlığı" nəticəsində yarana bilər - hidroksilləşmə fermentlərinin (prolin-, lizin hidroksilaz), qlikosiltransferazaların, N-prokollagen və C-prokollagen peptidazaların, lizil oksidazanın sonradan çarpaz pozulması ilə çatışmazlığı. -bağlantılar, mis çatışmazlığı, vitaminlər AT 6 , . Skorbüt kimi qazanılmış xəstəliklərdə ferment tarazlığının normal vəziyyətə gətirilməsi tam sağalmağa səbəb ola bilər.
Demək olar ki, hər hansı bir gen mutasiyası kollagenin funksiyalarının itirilməsinə və ya dəyişməsinə gətirib çıxarır ki, bu da öz növbəsində toxumaların və orqanların xüsusiyyətlərinə təsir göstərir. Gen mutasiyaları kollagen domenində bir amin turşusunun daxil edilməsi / silinməsi və ya Gly-nin başqa bir əsasla dəyişdirilməsi ilə üçlü sarmal şəklində dəyişikliyə səbəb ola bilər. Qeyri-kollagen domenlərdə mutasiyalar α-zəncirlərinin supramolekulyar strukturlara (fibrillər və ya şəbəkələr) yanlış yığılmasına səbəb ola bilər, bu da funksiyanın itirilməsinə səbəb olur. Mutant a-zəncirləri normal a-zəncirləri ilə üç sarmal kompleks əmələ gətirə bilir. Əksər hallarda belə komplekslər sabit deyil və sürətlə məhv olurlar, lakin funksional əhəmiyyətli sahələrə təsir etmədikdə belə bir molekul normal olaraq öz rolunu yerinə yetirə bilər. Kollagen genlərindəki mutasiyaların yaratdığı xəstəliklərin əksəriyyəti üstünlük təşkil edir.
Qeydlər
Bağlantılar
- Kollagen- Böyük Sovet Ensiklopediyasından məqalə
|
||||||
|
Zülalların təsnifatı
İndiyə qədər zülalların müxtəlif parametrlərini nəzərə alan vahid və harmonik təsnifat yoxdur. Mövcud təsnifatlar adətən bir xüsusiyyətə əsaslanır. Beləliklə, zülalları təsnif etmək olar:
- molekulların forması (qlobulyar və ya fibrilyar);
- molekulyar çəkiyə görə (aşağı molekulyar çəki, yüksək molekulyar çəki və s.);
- kimyəvi quruluşa görə (protein olmayan hissənin olması və ya olmaması);
- yerinə yetirilən funksiyalara görə (nəqliyyat, qoruyucu, struktur zülallar və s.);
- hüceyrədə lokalizasiya ilə (nüvə, sitoplazmik, lizosomal və s.);
- bədəndə lokalizasiya ilə (qan zülalları, qaraciyər, ürək və s.);
- mümkünsə, bu zülalların miqdarını adaptiv şəkildə tənzimləyin: sabit sürətlə sintez olunan zülallar (konstitutiv) və ətraf mühit amillərinə məruz qaldıqda sintezi gücləndirilə bilən zülallar (induksiya edilə bilən);
- hüceyrədəki həyat müddətinə görə (T 1/2-si 1 saatdan az olan çox sürətlə yenilənən zülallardan, T 1/2 həftə və aylarla hesablanan çox yavaş yenilənən zülallara qədər);
- əsas strukturun oxşar sahələri və əlaqəli funksiyalar (zülal ailələri).
Zülalların molekulların formasına görə təsnifatı
Bu, zülalları 2 qrupa ayıran ən qədim təsnifatlardan biridir: kürəşəkilli və fibrilyar. Qlobulyar zülallara uzununa və eninə oxların nisbəti 1:10-dan çox olmayan və daha tez-tez 1:3 və ya 1:4 olan zülallar daxildir, yəni. zülal molekulu ellips formasına malikdir. Əksər fərdi insan zülallarına qlobular zülallar deyilir. Onlar kompakt bir quruluşa malikdirlər və bir çoxu molekulun içərisində hidrofobik radikalların çıxarılması səbəbindən suda yüksək dərəcədə həll olunur. Fibrilyar zülallar uzununa və eninə oxların nisbəti 1:10-dan çox olan uzunsov, filamentli bir quruluşa malikdir. Fibrilyar zülallara insan orqanizmində struktur funksiyasını yerinə yetirən kollagenlər, elastin, keratin, həmçinin əzələlərin yığılmasında iştirak edən miozin və qanın laxtalanma sisteminin zülalı olan fibrin daxildir.
Kollagenlərin quruluşu və funksiyaları
Kollagenlər birləşdirici toxuma hüceyrələri tərəfindən ifraz olunan əlaqəli fibrilyar zülallar ailəsidir. Kollagenlər təkcə hüceyrələrarası matrisdə deyil, həm də bütövlükdə orqanizmdə ən çox yayılmış zülallardır, insan orqanizmindəki bütün zülalların təxminən 1/4-ni təşkil edirlər. Hüceyrədənkənar matrisdə kollagen molekulları kollagen fibrilləri adlanan polimerlər əmələ gətirir. Kollagen fibrilləri son dərəcə güclü və praktiki olaraq uzanmazdır. Onlar öz çəkilərinin 10.000 qatına qədər yüklərə tab gətirə bilirlər. Kollagen fibrillərinin gücü eyni bölmənin polad telin gücünü üstələyir. Buna görə də kollagen fibrillərindən ibarət çoxlu sayda kollagen lifləri dərinin, tendonların, qığırdaqların və sümüklərin bir hissəsidir.
Kollagen fibrilinin (parçasının) quruluşu.
Kollagen fibrillərinin formalaşmasında mühüm rolu dəyişdirilmiş amin turşuları oynayır: hidroksiprolin və hidroksilizin. Qonşu tropokollagen zəncirlərinin hidroksiprolin hidroksil qrupları kollagen fibrillərinin strukturunu gücləndirən hidrogen bağları əmələ gətirir. Lizin və hidroksilizin radikalları tropokollagen molekulları arasında güclü çarpaz əlaqələrin yaranması, kollagen fibrillərinin strukturunu daha da gücləndirmək üçün lazımdır. Kollagen polipeptid zəncirlərinin amin turşusu ardıcıllığı mexaniki xüsusiyyətlərinə görə unikal və böyük gücə malik olan bir quruluş yaratmağa imkan verir. Kollagenin ilkin strukturunda baş verən dəyişikliklər irsi xəstəliklərin inkişafına səbəb ola bilər.
Kollagen- bədənin birləşdirici toxumasının (vətər, sümük, dermis və s.) əsasını təşkil edən və onun möhkəmliyini və elastikliyini təmin edən fibrilyar protein. O, birləşdirici toxumanın əsas komponenti və məməlilərdə ən bol olan zülaldır, insan orqanizmində bədən zülalının 35%-ni və dəri zülalının 70%-ni təşkil edir. Buna görə də dərimizin görünüşü bədəndəki kollagenin miqdarından çox asılıdır. Lifli birləşdirici toxuma növlərinin mövcudluğu: boş və sıx (formalaşmış və formalaşmamış) əsasən molekulları təxminən 20 gen ilə kodlanan müxtəlif növ kollagenin hər cür birləşməsinin olması ilə əlaqədardır.
"Gənclik zülalının" yerinə yetirdiyi funksiyalar
Kollagen sarmalları sayəsində insan bədəninin toxumaları işlək vəziyyətdədir. Onlar güclüdür və uzanmaq asan deyil. Bundan əlavə, bu protein bir sıra funksiyalara malikdir, onsuz dermisin həyati fəaliyyətini təsəvvür etmək çətindir:
- Qoruyucu. Dermi mexaniki zədələrdən qoruyur.
- Bərpaedici. Hüceyrələrin daxili quruluşunu bərpa edir.
- Dəstək. Orqan formalarının strukturlarını bir-birinə yapışdırır.Plastik. Dərini möhkəm və elastik edir.
- Antitümör. Müxtəlif neoplazmaların inkişafının qarşısını alır.
- Yenilənir. Hüceyrə yenilənmə proseslərini aktivləşdirir.
Kollagen sintezi
Kollagen sintezi kifayət qədər miqdarda vitamin və mineral elementlərlə təmin edilməli olan kompleks fermentativ çoxmərhələli prosesdir. Sintez fibroblastda və fibroblastdan kənarda bir sıra mərhələlərdə davam edir. Sintezdə vacib bir məqam kollagenin yetişməsi üçün lazım olan əlavə dəyişikliklərə yol açan hidroksilləşmə reaksiyalarıdır. Xüsusi fermentlər hidroksilləşmə reaksiyalarını kataliz edir (sürətləndirir). Beləliklə, 4-hidroksiprolinin əmələ gəlməsi prolin hidroksilaz tərəfindən kataliz edilir, onun aktiv mərkəzində dəmir var. Dəmir askorbin turşusu (vitamin C) ilə təmin edilən iki valentli formada olarsa, ferment aktivdir. Askorbin turşusunun çatışmazlığı kollagenin sintezinin sonrakı mərhələlərinə təsir edən hidroksilləşmə prosesini pozur: qlikozilləşmə, N- və C-terminal peptidlərin parçalanması və s. Nəticədə anormal kollagen sintez olunur, daha boşdur. Bu dəyişikliklər sinqa xəstəliyinin inkişafının əsasını təşkil edir. Kollagen və elastin dərinin bir növ "əsas"ını təşkil edir, onun sallanmasının qarşısını alır, elastikliyini və möhkəmliyini təmin edir. Elastin zülal olaraq 14 yaşında insan fermentlərinin, 21-25 yaşında isə kollagenin istehsalını dayandırır, bundan sonra dəri bərpa olunmur və dəri qocalır.
Quruluşuna görə kollagen adətən 4 qrupa bölünür .
1. Fibrilyar kollagen
Fibrilyar kollagenlərə I, II, III, V və XI tipli kollagen daxildir. Ən çox yayılmışlar kollagen I (dərinin, bağların, tendonların, sümüklərin, həmçinin gözün sklera və buynuz qişasının əsas komponenti) və qığırdaq matrisinin çərçivəsini təşkil edən kollagen IIdir.
Toxumada kollagen 3-5 nm diametrli mikrofibrillər şəklində mövcuddur ki, onlar molekul uzunluğunun təxminən 1/2 hissəsi bir-birinə nisbətən yerdəyişmə ilə paralel düzülmüş 5 tropokollagen makromolekulundan ibarətdir.
2. Rete kimi kollagen
Retikulyar kollagenlərə bazal membranların dəstəkləyici şəbəkəsini təşkil edən IV tip kollagen daxildir. Kollagen IV-nin dörd uzun və çevik molekulu antiparalel şəkildə bağlanaraq şəbəkə quruluşunu əmələ gətirir.
3. Filamentli kollagen
VI tip kollagen molekulları bir-birinə yaxın olan tetramerlərə qruplaşdırılır. Bir çox toxumalarda olan bu cür strukturların böyük tip I kollagen fibrillərini uyğunlaşdırdığı düşünülür.
4. Fibrillə əlaqəli kollagenlər
IX, XII, XIV tip kollagenlər öz strukturlarını əmələ gətirmirlər, lakin fibrilyar kollagenlərin səthini bəzəyərək, kollagenin digər matriks komponentləri ilə qarşılıqlı təsirini təmin edirlər. Belə kollagenlər qlobular domenlərlə ayrılmış bir neçə spiral domendən ibarətdir.
Bütün kollagenin növləri yuxarıdakı təsnifata aid deyil, məsələn, mikrofibrilyar kollagen VII. Kəşf edilməmiş kollagenin bir çox növləri üçün yalnız DNT ardıcıllığı məlumdur və quruluşu məlum deyil.
Ali orqanizmlərin ümumi kollagenin 90%-dən çoxu I, II, III və IV tip kollagenlərdir.
Kollagen liflərinin toxumalarda qalınlığa görə paylanması
Kollagen liflərinin qalınlığa görə paylanması toxumaların mexaniki xüsusiyyətlərini təyin edən ən mühüm amillərdən biridir.
Beləliklə, əyilmə və burulma zamanı plastik deformasiyalara qarşı müqavimət birbaşa fibrillərin nisbəti ilə bağlıdır, yəni. kiçik diametrli liflər, bu, fibrillərin matrisin qalan komponentləri ilə əhəmiyyətli qarşılıqlı əlaqəsi ilə izah olunur. Eyni zamanda, böyük diametrli fibrillər yüksək gərginlik yüklərinə tab gətirə bilirlər, bu da molekullararası çarpaz əlaqələrin sayının artması ilə əlaqələndirilir. Oxları tətbiq olunan yük istiqamətində uzanan fibrillər toxuma gərginliyi altında uzanma və dartılma gücünü təmin edir. Müvafiq olaraq, fibrillərin bir-birinə nisbətən istiqaməti müxtəlif toxumalarda fərqlənir. Məsələn, ligamentlərdə fibrillər uzununa oxun istiqaməti boyunca yerləşir, dəridə və buynuz qişada, təbəqə daxilində fibrillərin eyni istiqaməti ilə kollagen təbəqələri müşahidə olunur.
Kifayət qədər güclü kollagen liflərinin əmələ gəlməsi üçün molekuldaxili və molekullararası çarpaz əlaqələr sisteminə sahib olmaq lazımdır. Yalnız bu kovalent bağların formalaşması başa çatdıqdan sonra kollagen strukturlarının sabitləşməsi əldə edilir.
Çarpaz əlaqələrin formalaşması iki yolla həyata keçirilir - enzimatik və qeyri-fermentativ (qlikasiya).
1. Enzimatik mexanizm
Bu yolla birinci mərhələdə mis tərkibli fermentin iştirakı ilə lizin və hidroksilizinin terminal amin turşusu qalıqları aldehid qrupuna (allizil) oksidləşir. Sonra bu qruplar lizin və ya hidroksilizinin dəyişdirilməmiş amin qrupu ilə kondensasiya reaksiyalarına girir, nəticədə gənc heyvanların birləşdirici toxumasında tapılan yetişməmiş reduksiya olunan (yəni ikiqat bağlar ehtiva edən) bifunksional çarpaz bağlar əmələ gəlir. Bu çarpaz bağların ətraflı kimyəvi quruluşu və sonrakı dəyişiklikləri toxuma növü ilə müəyyən edilir. Beləliklə, dəridə yetkin və düzəlməz çarpaz bağlar əmələ gəlir. Yetkin çarpaz bağlar əmələ gəldikdən sonra kollagen suda və turşularda həll olunmaz hala gəlir.
2. Qeyri-fermentativ qlikasiya
Bədəndə kollagen lifinin yenidən qurulması sürəti çox aşağıdır. Kollagenin yarı ömrünün 100 ildən çox olduğu təxmin edilir və qlikasiya patogenezdə və qocalmada əsas rol oynayır. Hamısının tam təsviri kimyəvi reaksiyalar qabaqcıl qlikasiya son məhsullarına (AGEs) gətirib çıxaran hal hazırda yoxdur.
Qeyd etmək lazımdır ki, sərbəst oksigen radikallarının əmələ gəlməsinə səbəb olan UV radiasiyasına məruz qaldıqda AGE-lərin konsentrasiyası artır. AGE-lərin yığılması birləşdirici toxumanın xüsusiyyətlərini əhəmiyyətli dərəcədə pozur.
Yaşla birlikdə kollagen tərkibli toxumalarda bu, suyun miqdarının azalması, sərtliyin artması və elastikliyin itirilməsi və kövrəkliyin artması ilə özünü göstərir. Yaşlanma zamanı dəridə su itkisi tendensiyası polisaxarid komponentləri müstəsna su udma xüsusiyyətlərinə malik olan proteoqlikanların məhv edilməsi səbəbindən də arta bilər. Bütün bu fiziki və kimyəvi dəyişikliklərin nəticəsi birləşdirici toxuma funksiyasının pozulmasıdır. Beləliklə, məsələn, şəkərli diabetin xarakterik bir əlaməti olan qan qlükoza səviyyəsinin artması ilə bütün sonrakı nəticələrlə sürətlənmiş qlikasiya axını var.
"Gənclik zülalının" itirilməsi yalnız yaşa deyil, həm də aşağıdakı amillərdən təsirlənir:
- çox aktiv üz ifadələri;
- pis vərdişlər (siqaret, spirt);
- nöropsikoloji pozğunluqlar (depressiya, stress);
- balanssız pəhriz;
- dəri üzərində birbaşa günəş işığına uzun müddət məruz qalma;
- ətraf mühitin mənfi vəziyyəti;
Bu səbəblər nəinki təbii kollagenin istehsalını ləngidir, həm də keyfiyyətinə ən yaxşı şəkildə təsir etmir.
Kollagen növləri və mənbələri
Tərkibində "gənclik zülalı" olan kosmetika dərinin qocalmasının qarşısını almağa kömək edəcək. Kosmetikada üç növ kollagen istifadə olunur: heyvan, dəniz və bitki.
heyvan kollageni- ən ucuz kollagenin növü, buna görə də ən çox yayılmışdır. Ucuz kosmetikada (daha az tez-tez daha bahalı olanlarda) istifadə olunur. Bu növ zülal mal-qara dərisinin üst qatından alınır. Xüsusiyyətləri var: bu növ insandan tərkibində fərqlənir, bunun nəticəsində dermisin hüceyrələrinə yaxşı nüfuz etmir və ya sadəcə allergiyaya səbəb ola bilər. Düzgün emal ilə, hətta belə kollagendə polisaxaridlər, hialuron turşusu və başqaları kimi faydalı maddələr qala bilər, lakin onların miqdarı minimaldır.
dəniz kollageni bəlli səbəblərə görə "balıq" da adlandırılır (dəniz balıqlarının dərisindən əldə edilir). Quruluşuna görə insan orqanizmində istehsal olunan zülala çox bənzəyir, ona görə də asılılıq yarada bilmir, hüceyrələrə mükəmməl nüfuz edir və ən əsası orqanizmdə kollagenin əmələ gəlməsinə kömək edir. Ancaq burada da nüanslar var: istehsal yalnız aşağı temperaturda mümkündür, bu da vəzifəni çətinləşdirir. Bu tip əvvəlkindən daha az allergikdir, lakin fərdi dözümsüzlük mümkündür.
Tərəvəz kollageni- bu, tam olaraq kollagen deyil, buğda zülallarından istehsal olunur, buna baxmayaraq, dəriyə təsir edən, onun möhkəmliyini və elastikliyini yaxşılaşdıran kollagen tərkibli maddələr daxildir. Buğda və ya digər bitkilərdən əldə edilən zülal vitaminlər, minerallar və digər elementlərlə zəngindir, hipoalerjenikdir, lakin təəssüf ki, bu növün istehsalı son dərəcə bahalıdır. Buna görə də tərəvəz kollageni olan məhsulların qiymətləri inanılmaz dərəcədə yüksək görünür.
Kosmetoloqlar bitki və dəniz zülalı ilə kosmetika almağı məsləhət görürlər, çünki birincisi səth qatında, ikincisi isə epidermisin dərin qatlarında işləyir. Belə vəsaitlərdən istifadə etməyə tələsməyin. Kollagenli maskalar 25-30 yaşdan, kremlərdən və daha çox konsentratlaşdırılmış preparatlardan (zərdablardan) isə 35 yaşdan gec olmayaraq istifadə edilməlidir.
Kollagen kosmetik məhsulların bir hissəsidir:
- Dərinin səthində nəm kompres xassələri ilə plastikləşdirici (hamarlaşdırıcı) xüsusiyyətlərə malik nəfəs alan, nəm saxlayan təbəqənin əmələ gəlməsi;
- Kosmetik kompozisiyaların tərkibində ekstraktların, yağların və s.-nin təsirinin uzadılması;
- Saçlara parlaqlıq vermək, saçın səthində kollagen (qoruyucu) təbəqə yaratmaq.
Kosmetologiyada müxtəlif növ kollagen istifadə olunur, lakin artıq qeyd edildiyi kimi, bir heyvan ən çox istifadə olunur:
- Xarici tətbiq. Yaşlanma əleyhinə gellərə, kremlərə, maskalara daxildir. Nəzərə almaq lazımdır ki, böyük molekullar korneum təbəqəsinə nüfuz edə bilmir, buna görə də mikro çatları müvəqqəti doldura bilər. Təsir əsasən kollagenin hiqroskopik olmasından irəli gəlir, lakin bu təsirin yalnız səthi olduğunu nəzərə alsaq, onu son dərəcə təsirli adlandırmaq olmaz. İşin mənfi tərəfi odur ki, kollagen bir film yaradır və mayenin məsamələri tərk etməsinə mane olur, bu effekti lateks əlcəklərlə "nəmləndirici" əllərlə müqayisə etmək olar. Kompozisiyada hər hansı digər faydalı maddələr, məsələn, iz elementləri, vitaminlər varsa, müsbət təsir müşahidə olunacaq.
- Doldurucular şəklində, həm də doldurucular adlanır, onlar inyeksiya üçün istifadə olunur, kontur plastikləri, mezoterapiya (hialuron turşusu ilə birlikdə), gel şəklində insan (və ya iribuynuzlu) kollageni əsasında istehsal olunur. Öz kollagenin istehsalını stimullaşdırır. Nəmləndirici və onların təsiri sözün əsl mənasında dərhal görünür və 6-12 ay ərzində müşahidə olunur (nadir hallarda, bu müddətdən bir qədər çox)
- Müxtəlif növ və buraxılış formalarında (kapsulalar, tozlar və s.) bioadditives.
Həmçinin kollagen tərkibli məhsulları istehlak etmək tövsiyə olunur, məsələn: ət, heyvan dili, qaraciyər, jelatin tərkibli məhsullar. Eləcə də bütün taxıllar, tərkibində dəmir olan yaşıl alma, yumurta ağı (kükürdlə zəngin), qırmızı tərəvəzlər. Qara qarağat, kivi, sitrus meyvələrində kollagenin istehsalına kömək edən C vitamini var.
Nəticə: Sağlam həyat tərzi, balanslaşdırılmış pəhriz, düzgün seçilmiş kosmetika və zəruri salon prosedurları dərinin gəncliyini uzatmağa və qorumağa, görünüşünü yaxşılaşdırmağa, elastik və elastik olmağa kömək edəcəkdir.
İstifadə olunmuş ədəbiyyat siyahısı:
1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%B3%D0%B5%D0%BD
2. “Kollagen birləşdirici toxumanın əsas zülalıdır”, müəllif N.İqnatyeva, kimya elmləri namizədi, “Estetik təbabət” jurnalı, IV cild No3, 2005-ci il.
http://skindows.ru/kosmetologiya/morshhiny/kollagen.html
Birləşdirici toxuma
Hüceyrədənkənar matris müxtəlif növ hüceyrələrlə birlikdə:
Xondroblastlar
Osteoblastlar
Fibroblastlar
Mast hüceyrələri
Makrofaqlar
Birləşdirici toxuma növləri:
1. Formalaşdırılmamış boş
2. Sıx dizayn edilmişdir
3. Xüsusi xassələri ilə formalaşmamış
Yağlı
Retikulyar
selikli
Piqmentar
4. Skelet
qığırdaqlı
Sümük
Birləşdirici toxuma funksiyaları
1. Mexanik
2. Qoruyucu
3. Trofik
4. Bərpaedici
Hüceyrələrarası matris bir-biri ilə əlaqəli makromolekulların mürəkkəb kompleksidir.
Hüceyrələrarası matrisin tərkibi
1. Struktur zülallar (kollagen, elastin)
2. Qlikozaminoqlikan
3. Proteoqlikanlar
4. Kollagen olmayan struktur zülalları
Fibronektin
Lamilin
Tekascin
Prosteonektin
Hüceyrələrarası maddənin funksiyaları
1. Orqan və toxumaların çərçivəsini əmələ gətirir
2. Universal bioloji yapışdırıcıdır
3. Su-duz mübadiləsinin tənzimlənməsində iştirak edir
4. Yüksək ixtisaslaşmış strukturlar əmələ gətirir (sümüklər, dişlər, qığırdaqlar, vətərlər, bazal membranlar)
KOLLAGEN
Quruluş və funksiya xüsusiyyətləri
Kollagen ümumi aktiv zülalın 25-33%-ni təşkil edir.
Kollagen yaxından əlaqəli zülallar qrupunu birləşdirir.
Kollagenin 20 növü var, bunlarla fərqlənir:
1. Peptid zəncirinin ilkin quruluşuna görə
2. Funksiyasına görə
3. Orqanizmdə lokalizasiyaya görə
Kollagenin əsas quruluşu:
1. Kollagen 600-3000 amin turşusu ehtiva edir
2. Polipeptid zənciri təkrarlanan üçlülərdən [GLI-X-Y] ibarətdir.
X və Y - hər hansı amin turşuları, lakin ən çox
Y-hidroksiprolin
3. Kollagen əsasən qeyri-vacib amin turşularını ehtiva edir, ona görə də tam zülal deyil
4. Zəncirdə triptofan və sistein yoxdur, az miqdarda metionin, terozin, histidin var.
5. Zəncirdə hidroksi-lizin var
Kollagen fibrillərinin sintez mərhələləri
1. Mobil. Birləşdirici toxuma fibroblastlarında baş verir.
1. Endoplazmatik retikulumun ribosomlarında zülal sintezi.
Nəticədə, A
Nəticə etibarilə,
Zəncirdən əvvəl
Bu zəncir N-terminalında 100 amin turşusu hidrofobik siqnal peptidinə malikdir.
Peptid funksiyaları:
1. Peptid zəncirlərinin sintezinin endoplazmatik retikulumun boşluğuna yönəldilməsi.
1) Siqnal peptidinin parçalanması və pro-a-zəncirinin formalaşması
2) Hidroksiprolin və hidroksilizinin əmələ gəlməsi ilə prolin və lizinin hidroksilləşməsi.
Hidroksilləşmə reaksiyasını kataliz edir:
Prolil hidroksilaz
Lizin hidrokselaz
Fermentdə dəmir ionu var və onun işləməsi üçün C vitamini lazımdır.
3) Hidroksilizin qalıqlarının qlikozilləşməsi. Bu, qalaktoza, qlükoza, malozanın monosaxarid qalıqlarının hidroksilizinə əlavə edilməsi reaksiyasıdır.
Proses bir ferment tərəfindən katalizlənir:
qlikoziltransferaza
4) tropokollagenin 3-cü spiralının əmələ gəlməsi
Tropokollagen molekulu biri digərinin ətrafında bükülmüş 3 pro-a-zəncirdən ibarətdir. Zəncirlərin bir-birinə nisbətən istiqaməti sistein qalıqlarını ehtiva edən lobulyar C quruluşuna malik olan pro-a-zəncirlərinin N və C-terminal fraqmentləri ilə təmin edilir.
Struktur 3 pro-a-zəncirdən ibarətdir (tropokollagen) struktur qranullara daxil olur və hüceyrədənkənar boşluğa daxil olur.
2. Hüceyrədənkənar boşluq
1) N və C-terminal qıvrılmamış fermentlərin qismən proteolizi baş verir. Nəticədə, bir-birinin üzərinə spiral şəkildə sarılmış 3 polipeptid zəncirindən ibarət yetkin tropokollagen molekulu əmələ gəlir.
2) Tropokollagen modelində lizinin modifikasiyası
Tropokollagen molekulunda olan lizin və hidroksilizin lizin oksidazanın təsiri altında dezaminasiyaya uğrayır və allisin əmələ gəlir.
3) Kollagen mikrofibrillərinin əmələ gəlməsi
Fibril strukturunun kortəbii prosesi lizin, allisin, hidroksilizin, hidroksializin qrupları arasında molekullararası kovalent tikişlərin əmələ gəlməsi ilə sabitləşir.
Kollagen liflərinin gücü aşağıdakılarla müəyyən edilir:
a. Peptid bağları arasında hidrogen bağları
b. 3-cü spiralın quruluşu
c. Trofokollagen molekulları arasında çoxlu kovalent bağlar
d. Kollagen mikrofibrillərində kollagen molekullarının bir-birinə nisbətən ¼ yerdəyişməsi.
4) Makrofibrillərin əmələ gəlməsi
Mikrofibrillərin birləşməsi prosesi.
Kollagen mübadiləsinin tənzimlənməsi:
1. N-propeptidlər parçalanmadan sonra mənfi rəy prinsipinə əsasən kollagenin sintezini maneə törədir.
2. Askarbin turşusu kollagenin, proteoqlikanların sintezini, həmçinin fibroblastların proliferasiyasını stimullaşdırır.
3. Cinsi hormonlar stimullaşdırır....
4. Qlükokortikoidlər mRNT sintezini inhibə edərək, tökülən fermentləri və hidroksinaz bağlarını inhibə edərək kollagen sintezini maneə törədir.
Kollagen katabolizmi:
Fibroblastlar və makrofaqlar tərəfindən sintez olunan ferment-kollagenazın təsiri altında baş verir.
Kollagenaz kollagenin 3-cü spiralını qlisin və lizin amin turşuları arasında ¼ və ¾ uzunluqda 2 parçaya kəsir.
Kollagen fraqmentləri suda həll olunur, bədən istiliyində onlar denatürasiya olunur və proteolitik fermentlərin təsiri altında daha da parçalanır.
Kollagen katabolizminin markeri qanda və sidikdə sərbəst hidroksiprolinin təzahürüdür. ……………………………. turşunun bir hissəsi………………………………………………………………………………………………… …………………hidroksi ……………………………., bir hissəsi isə sidiklə xaric olur.
20 yaşa qədər aktivdir
Kollagen sintezinin pozulması:
1. Vitamin C çatışmazlığı
2. Mis ionlarının çatışmazlığı
3. Fermentlərdə genetik qüsurlar
4. Otoimmün vəziyyətlər
Dento-çənə sisteminin tərəfdən:
1. Diş ətlərinin qanaxması
2. Hərəkətlilik və diş itkisi
C vitamini çatışmazlığı, sintez nəticəsində tökülmə və lizinin hidroksilləşməsi prosesi pozulur………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Pulpa və dentində kollagen sintezinin pozulması çoxsaylı kariyeslərin inkişafına səbəb olur.
Şəkərli diabetdə pro-a-zəncirlərin hüceyrədaxili qlikozilləşmə prosesi (…………………………………………..) pozulur, karbohidratlar fermentsiz şəkildə əlavə olunur, bu da fibrillərin strukturunu pozur. və kollagen olmayan zülallar.
Müalicəsi çətin olan periodontitin ağır forması inkişaf edir.
99. Kollagen: aminturşu tərkibinin xüsusiyyətləri, ilkin və məkan quruluşu. Kollagenin biosintezi və yetişməsinin xüsusiyyətləri. Kollagen olgunlaşmasında askorbin turşusunun rolu.
Kollagenlər birləşdirici toxuma hüceyrələri tərəfindən ifraz olunan əlaqəli fibrilyar zülallar ailəsidir. Kollagenlər təkcə hüceyrələrarası matrisdə deyil, həm də bütövlükdə orqanizmdə ən çox yayılmış zülallardır, insan orqanizmindəki bütün zülalların təxminən 1/4-ni təşkil edirlər. Hüceyrədənkənar matrisdə kollagen molekulları kollagen fibrilləri adlanan polimerlər əmələ gətirir (Bölmə 15-də daha ətraflı təsvir edilmişdir). Kollagen fibrilləri son dərəcə güclü və praktiki olaraq uzanmazdır. Onlar öz çəkilərinin 10.000 qatına qədər yüklərə tab gətirə bilirlər. Kollagen fibrillərinin gücü eyni bölmənin polad telin gücünü üstələyir. Buna görə də kollagen fibrillərindən ibarət çoxlu sayda kollagen lifləri dərinin, tendonların, qığırdaqların və sümüklərin bir hissəsidir.
Kollagenlərin qeyri-adi mexaniki xüsusiyyətləri onların ilkin və məkan strukturları ilə bağlıdır. Kollagen molekulları α-zəncirləri adlanan üç polipeptid zəncirindən ibarətdir. 20-dən çox α-zəncirləri müəyyən edilmişdir, onların əksəriyyətinin tərkibində 1000 amin turşusu qalığı vardır, lakin zəncirlər amin turşusu ardıcıllığına görə bir qədər fərqlənir. Kollagen üç eyni və ya fərqli zəncirdən ibarət ola bilər.
Kollagenin α-zəncirlərinin ilkin quruluşu qeyri-adidir, çünki kapilər bir-birinin ətrafında birləşərək, tez-tez tropokollagen adlanan üç zəncirli sağ əlli super qıvrılmış molekul əmələ gətirir. Zəncirlər üç zəncirli molekulu təşkil edən müxtəlif polipeptid zəncirlərinin peptid onurğasının amin və karboksil qrupları arasında yaranan hidrogen bağları səbəbindən bir-birinə yaxın tutulur. "Sərt" amin turşuları - prolin və hidroksiprolin - polipeptid çubuğunun fırlanmasını məhdudlaşdırır və bununla da üçlü sarmalın sabitliyini artırır. Radikal əvəzinə hidrogen atomu olan qlisin həmişə zəncirlərin kəsişməsində yerləşir; radikalın olmaması zəncirlərin bir-birinə sıx uyğunlaşmasına imkan verir.
Polipeptid zəncirlərinin peptid onurğalarının belə burulması və uzunsov strukturun olması nəticəsində tropokollagen molekulunun xarici səthində Gly-X-Y amin turşusu triadasından başqa iki radikal meydana çıxır. Tropokollagen molekullarının bəzi tamamlayıcı bölgələri bir-biri ilə birləşərək kollagen fibrillərini əmələ gətirə bilər və bu bölgələr elə yerləşmişdir ki, tropokollagenin bir zəncirinin digərinə nisbətən təxminən 1/4 yerdəyişməsi baş verir. Amin turşusu radikalları arasında ion, hidrogen və hidrofobik bağlar yaranır.
Kollagen fibrillərinin formalaşmasında mühüm rolu dəyişdirilmiş amin turşuları oynayır: hidroksiprolin və hidroksilizin. Qonşu tropokollagen zəncirlərinin hidroksiprolin hidroksil qrupları kollagen fibrillərinin strukturunu gücləndirən hidrogen bağları əmələ gətirir. Lizin və hidroksilizin radikalları tropokollagen molekulları arasında güclü çarpaz əlaqələrin yaranması, kollagen fibrillərinin strukturunu daha da gücləndirmək üçün lazımdır. Bundan əlavə, karbohidrat qalıqları (kollagen qlikosilasiyası) funksiyası hələ də aydın olmayan hidroksilizinin hidroksil qrupuna əlavə edilə bilər.
Beləliklə, kollagen polipeptid zəncirlərinin amin turşusu ardıcıllığı mexaniki xüsusiyyətlərinə görə unikal və böyük gücə malik olan bir quruluş yaratmağa imkan verir. Kollagenin ilkin strukturunda baş verən dəyişikliklər irsi xəstəliklərin inkişafına səbəb ola bilər
Kollagenin sintezi və olgunlaşması hüceyrədə başlayan və hüceyrədənkənar matrisdə başa çatan mürəkkəb çoxmərhələli prosesdir. Kollagen sintezi və olgunlaşması bir sıra posttranslational dəyişiklikləri əhatə edir:
hidroksiprolin (Hyp) və hidroksilizin (Hyl) yaratmaq üçün prolin və lizinin hidroksilasiyası;
hidroksilizinin qlikozilləşməsi;
qismən proteoliz - "siqnal" peptidinin, həmçinin N- və C-terminal propeptidlərinin parçalanması;
üçlü spiralın əmələ gəlməsi.
Kollagen polipeptid zəncirlərinin sintezi
Kollagen polipeptid zəncirləri yetkin zəncirlərdən daha uzun olan prekursorlar, prepro-α-zəncirlər şəklində ER membranları ilə əlaqəli poliribosomlarda sintez olunur. Bu prekursorların N-terminusunda hidrofobik "siqnal" peptid var, tərkibində təxminən 100 amin turşusu var.
Siqnal peptidinin əsas funksiyası peptid zəncirlərinin sintezinin ER boşluğuna yönəldilməsidir. Bu funksiyanı yerinə yetirdikdən sonra siqnal peptidi dərhal parçalanır. Sintez edilmiş prokollagen molekulunda əlavə bölmələr var - müvafiq olaraq təxminən 100 və 250 amin turşusu olan N- və C-terminal propeptidləri. Propeptidlərin tərkibində zəncirdaxili və zəncirlərarası (yalnız C-peptidlərdə) S-S bağları əmələ gətirən sistein qalıqları var. Terminal propeptidlər üçlü spiral əmələ gətirmir, qlobulyar domenlər əmələ gətirir. Prokollagenin strukturunda N- və C-terminal peptidlərinin olmaması üçlü spiralın düzgün formalaşmasını pozur.
Kollagenin post-translational modifikasiyası
Prolin və lizinin hidroksilasiyası. C vitamininin rolu
Prolin və lizinin hidroksilasiyası kollagen mRNT-nin ribosomlara tərcüməsi zamanı başlayır və böyüyən polipeptid zəncirində ribosomlardan ayrılana qədər davam edir. Üçlü sarmal meydana gəldikdən sonra prolil və lizil qalıqlarının sonrakı hidroksilasiyası dayanır.
Hidroksilləşmə reaksiyaları mikrosomal membranlarla əlaqəli oksigenazlar tərəfindən kataliz edilir. (Gly-x-y) n peptidinin Y mövqeyində prolil və lizil qalıqları müvafiq olaraq prolil-4-hidroksilaza və lizil-5-hidroksilaza təsirinə məruz qalır. Prolil-3-hidroksilaza X mövqelərindəki bəzi prolin qalıqlarına təsir göstərir. Bu reaksiyanın zəruri komponentləri osketoglutarat, O 2 və C vitaminidir (askorbin turşusu). Prolinin C-4-ə bağlanan oksigen atomunun donoru O 2 molekuludur, ikinci O 2 atomu α-ketoqlutaratın dekarboksilləşməsi zamanı əmələ gələn suksinatın tərkibinə daxil olur, CO 2 isə karboksil qrupundan əmələ gəlir. α-ketoglutaratın.
Prolin və lizin hidroksilazların aktiv mərkəzində dəmir atomu Fe 2+ var. Dəmir atomunu ferroformda saxlamaq üçün azaldıcı maddə lazımdır. Bu agentin rolunu hidroksilaz koenzimi - askorbin turşusu yerinə yetirir, asanlıqla dehidroaskorbin turşusuna oksidləşir. Glutatyonun azalması səbəbindən enzimatik prosesdə əks çevrilmə baş verir
Prolinin hidroksilasiyası kollagen üçlü sarmalını sabitləşdirmək üçün lazımdır, hidroksiprolin (Hyp) OH qrupları hidrogen bağlarının formalaşmasında iştirak edir. Və lizinin hidroksilləşməsi kollagen fibrillərinin yığılması zamanı kollagen molekulları arasında kovalent bağların sonrakı formalaşması üçün çox vacibdir. C vitamini çatışmazlığından yaranan bir xəstəlik olan sinqa ilə prolin və lizin qalıqlarının hidroksilasiyası pozulur. Nəticədə, daha az güclü və sabit kollagen lifləri meydana gəlir ki, bu da sinqa inkişafı ilə qan damarlarının böyük kövrəkliyinə və kövrəkliyinə səbəb olur. Sinqa xəstəliyinin klinik mənzərəsi dəri və selikli qişaların altında çoxsaylı petexial qanaxmaların baş verməsi, diş ətinin qanaxması, dişlərin itirilməsi və anemiya ilə xarakterizə olunur.
Hidroksilizinin qlikozilləşməsi
Hidroksilləşmə başa çatdıqdan sonra xüsusi qlikosiltransferazaların iştirakı ilə karbohidrat qrupları prokollagen molekulunun tərkibinə daxil edilir. Çox vaxt bu karbohidratlar qalaktoza və ya disakarid qalaktosilqlükozadır.
Onlar hidroksilizinin 5-OH qrupu ilə kovalent O-qlikozid bağı əmələ gətirirlər. Hidroksilizinin qlikosilasiyası hələ spirallaşmaya məruz qalmamış kollagendə baş verir və üçlü spiral meydana gəldikdən sonra tamamlanır. Kollagen molekulunda karbohidrat vahidlərinin sayı toxumanın növündən asılıdır. Məsələn, vətər kollagenində (I tip) bu rəqəm 6, linza kapsul kollagenində (IV tip) H2O-dur. Bu karbohidrat qruplarının rolu aydın deyil; yalnız məlumdur ki, lizilhidroksilaza çatışmazlığından yaranan irsi xəstəlikdə (Ehlers-Danlo-Rusakov sindromu, VI tip) meydana gələn kollagenin tərkibində hidroksilizinin və karbohidratların tərkibi azalır; bəlkə də bu xəstəlik olan insanlarda dərinin və bağların mexaniki xüsusiyyətlərinin pisləşməsinin səbəbi budur.
Prokollagenin əmələ gəlməsi və ifrazı hüceyrələrarası boşluq
Hidroksilləşmə və qlikozilləşmədən sonra hər bir pro-α zəncirinin hidrogenlə digər iki pro-α zəncirinə bağlanması prokollagen üçlü spiral meydana gətirir. Bu proseslər hətta ER-nin lümenində baş verir və C-terminal propeptidləri bölgəsində zəncirlərarası disulfid körpülərin meydana gəlməsindən sonra başlayır. ER-dən prokollagen molekulları Qolgi aparatına keçir, ifrazat veziküllərinə daxil olur və hüceyrələrarası boşluğa ifraz olunur.
100. Hüceyrələrarası matrisin struktur təşkili. Hüceyrələrarası matrisin yapışan zülalları: fibronektin və laminin, onların quruluşu və funksiyaları. Qlikozaminoqlikanların (hialuron turşusu, xondroitin sulfatlar, heparin) quruluşu və funksiyaları. Proteoqlikanların quruluşu.
Qlikozaminoqlikanlar- xətti mənfi yüklü heteropolisakkaridlər. Əvvəllər onlar mukopolisaxaridlər adlanırdı, çünki onlar selikli ifrazatlarda (selikli qişada) tapılır və bu ifrazatlara özlü, sürtgü xassələri verirdilər. Bu xüsusiyyətlər qlikozaminoqlikanların böyük miqdarda suyu bağlaya bilməsi ilə əlaqədardır, bunun nəticəsində hüceyrələrarası maddə jele kimi bir xarakter alır.
Proteoqlikanlar- zülaldan (5-10%) və qlikozaminoqlikanlardan (90-95%) ibarət yüksək molekullu birləşmələr. Onlar birləşdirici toxumanın hüceyrələrarası matrisinin əsas maddəsini təşkil edir və toxumanın quru kütləsinin 30%-ə qədərini təşkil edə bilər.
Proteoqlikanlardakı zülallar müxtəlif molekulyar çəkilərə malik bir polipeptid zənciri ilə təmsil olunur. Müxtəlif proteoqlikanların polisaxarid komponentləri fərqlidir. Proteoqlikanlar adlanan böyük bir zülal qrupundan fərqlidir qlikoproteinlər. Bu zülalların tərkibində polipeptid onurğasına kovalent şəkildə bağlanmış müxtəlif uzunluqlu oliqosakarid zəncirləri də var. Qlikoproteinlərin karbohidrat komponenti kütlə baxımından proteoqlikanlardan çox kiçikdir və ümumi kütlənin 40%-dən çoxunu təşkil etmir. Qlikoproteinlər insan orqanizmində müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir və zülalların bütün siniflərində - fermentlər, hormonlar, nəqliyyat, struktur zülallar və s.-də mövcuddur.Qlikoproteinlərin nümayəndələri - kollagen və elastin, immunoqlobulinlər, angiotenzinogen, transferrin, seruloplazmin, daxili amil Qala, tiroid stimullaşdırıcı hormon.
Qlikozaminoqlikanlar və proteoqlikanlar hüceyrələrarası matrisin əsas komponentləri olmaqla hüceyrələrarası qarşılıqlı əlaqədə, hüceyrə və orqanların formasının formalaşmasında və saxlanmasında, toxuma əmələ gəlməsi zamanı skafoldun əmələ gəlməsində mühüm rol oynayırlar.
Proteoqlikanlar və qlikozaminoqlikanlar strukturunun xüsusiyyətlərinə və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə insan orqanizmində aşağıdakı funksiyaları yerinə yetirə bilər:
onlar hüceyrədənkənar matrisin struktur komponentləridir;
proteoqlikanlar və qlikozaminoqlikanlar xüsusi olaraq kollagen, elastin, fibronektin, laminin və hüceyrədənkənar matrisin digər zülalları ilə qarşılıqlı əlaqədə olur;
bütün proteoqlikanlar və qlikozaminoqlikanlar, polianionlar olmaqla, sudan əlavə, böyük miqdarda kationları (Na +, K+, Ca 2+) birləşdirə və beləliklə, müxtəlif toxumaların turgorunun formalaşmasında iştirak edə bilər;
proteoqlikanlar və qlikozaminoqlikanlar hüceyrədənkənar matrisdə molekulyar ələk rolunu oynayır, patogen mikroorqanizmlərin yayılmasının qarşısını alır;
hialuron turşusu və proteoqlikanlar artikulyar qığırdaqda yay funksiyasını yerinə yetirir;
heparan sulfat tərkibli proteoqlikanlar böyrəklərdə filtrasiya maneəsinin yaradılmasına kömək edir;
keratan sulfatlar və dermatan sulfatlar buynuz qişanın şəffaflığını təmin edir;
heparin - antikoaqulyant;
heparan sulfatlar - komponentlər plazma membranları hüceyrələr, burada reseptor kimi fəaliyyət göstərə və hüceyrə yapışmasında və hüceyrələrarası qarşılıqlı əlaqədə iştirak edə bilərlər. Onlar həmçinin sinaptik və digər veziküllərin komponentləri kimi çıxış edirlər.
Qlikozaminoqlikatların quruluşu və sinifləri
Qlikozaminoqlikanlar heteropolis-xaridlərin uzun şaxələnməmiş zəncirləridir. Onlar təkrarlanan disakarid vahidlərindən qurulur. Bu disakaridin bir monomeri heksuronik turşudur (D-qlükuron turşusu və ya L-iduron turşusu), ikinci monomer amin şəkər törəməsidir (qlükoza və ya qalaktozamin). NH 2 -rpynpa amin şəkərləri adətən asetilləşir, bu da onların xas müsbət yükünün yox olmasına gətirib çıxarır. Hialuron turşusuna əlavə olaraq, bütün qlikozaminoqlikanlar O-esterlər və ya N-sulfat şəklində sulfat qruplarını ehtiva edir.
Hialuron turşusu bir çox orqan və toxumalarda olur. Qığırdaqda zülalla birləşir və proteoqlikan aqreqatlarının əmələ gəlməsində iştirak edir, bəzi orqanlarda (gözün şüşəsi bədəni, göbək bağı, oynaq mayesi) sərbəst formada da olur. Güman edilir ki, oynaq mayesində hialuron turşusu sürtkü kimi çıxış edərək oynaq səthləri arasında sürtünməni azaldır.Hialuron turşusunun tərkibində bir neçə min disakarid vahidi var, molekulyar kütlə 10 5 - 10 7 D-ə çatır.
Xondroitin sulfatlar- insan orqanizmində ən çox yayılmış qlikozaminoqlikanlar; onlar qığırdaqda, dəridə, vətərlərdə, bağlarda, arteriyalarda və gözün buynuz qişasında olur. Xondroitin sulfatlar qığırdaq matrisinin əsas proteoqlikanı olan agrekanın mühüm tərkib hissəsidir. İnsan orqanizmində 2 növ xondroitin sulfat var: xondroitin-4-sulfat və xondroitin-6-sulfat. Onlar eyni şəkildə qurulur, fərq yalnız N-asetilqalaktozamin molekulunda sulfat qrupunun mövqeyinə aiddir.Xondroitin sulfatın bir polisaxarid zənciri təxminən 40 təkrar disakarid vahidini ehtiva edir və 10 4 - 10 6 D molekulyar çəkiyə malikdir.
Keratan sulfatlar- ən heterojen qlikozaminoqlikanlar; karbohidratların ümumi tərkibinə və müxtəlif toxumalarda paylanmasına görə bir-birindən fərqlənir. Keratan sulfat I gözün buynuz qişasında yerləşir və təkrarlanan disakarid vahidinə əlavə olaraq L-fukoza, D-mannoz və sial turşusunu ehtiva edir. Keratan sulfat II qığırdaqda, sümüklərdə və fəqərəarası disklərdə aşkar edilmişdir. Disakarid bölməsinin şəkərlərinə əlavə olaraq tərkibində N-asetilqalaktozamin, L-fukoza, D-mannoz və sial turşusu var. Keratan sulfat II qığırdaq matrisinin agrekan və bəzi kiçik proteoqlikanlarının bir hissəsidir. Digər qlikozaminoqlikanlardan fərqli olaraq, keratan sulfatlarda heksuron turşusu əvəzinə qalaktoza qalığı vardır.
Bir keratan sulfat zəncirinin molekulyar çəkisi 4 × 10 3 ilə 20 × 10 3 D arasında dəyişir.
Dermatan sulfat heyvan toxumalarında geniş yayılmışdır, xüsusilə dəri, qan damarları və ürək qapaqları üçün xarakterikdir.Kiçik proteoqlikanların (biqlikan və dekorin) bir hissəsi kimi dermatan sulfat qığırdaq, fəqərəarası disklər və menisklərin hüceyrələrarası maddəsində olur. Dermatan sulfatın təkrarlanan disakarid vahidi aşağıdakı quruluşa malikdir. Bir dermatan sulfat zəncirinin molekulyar çəkisi 15 × 10 3 ilə 40 × 10 3 D arasında dəyişir.
Heparin- antikoaqulyant qan sisteminin mühüm komponenti (trombozun müalicəsində antikoaqulyant kimi istifadə olunur). Mast hüceyrələri tərəfindən sintez olunur və bu hüceyrələrdəki qranullarda olur. Ən çox heparin ağciyərlərdə, qaraciyərdə və dəridə olur. Heparinin disakarid vahidi heparan sulfatın disakarid vahidinə bənzəyir. Bu qlikozaminoqlikanlar arasındakı fərq ondan ibarətdir ki, heparində daha çox N-sulfat qrupları, heparan sulfatda isə daha çox N-asetil qrupları var. Heparinin molekulyar çəkisi 6 × 10 3 ilə 25 × 10 3 D arasında dəyişir.
Heparan sulfat bir çox orqan və toxumalarda olur. Bazal membran proteoqlikanlarının bir hissəsidir. Heparan sulfat hüceyrə səthinin daimi tərkib hissəsidir. Heparan sulfatın disakarid vahidinin quruluşu heparinin quruluşu ilə eynidir. Heparan sulfat zəncirinin molekulyar çəkisi 5 × 10 3 ilə 12 × 10 3 D arasında dəyişir.
Proteoqlikanların quruluşu və növləri
Hüceyrədənkənar matrisdə müxtəlif proteoqlikanlar var. Onların arasında çox böyük olanlar var - məsələn, agrecan və versican. Onlara əlavə olaraq, hüceyrədənkənar matris müxtəlif birləşdirici toxuma növlərində geniş yayılmış və orada müxtəlif funksiyaları yerinə yetirən kiçik proteoqlikanlar adlanan bütün dəsti ehtiva edir.
Qığırdaq matrisinin əsas proteoqlikanı deyilir agrekan, ilkin toxumanın çəkisinin 10%-ni və qığırdaq matrisinin quru çəkisinin 25%-ni təşkil edir. Bu, bir polipeptid zəncirinə 100-ə qədər xondroitin sulfat zəncirinin və təxminən 30 keratan sulfat zəncirinin bağlandığı çox böyük bir molekuldur. Formada agrekan molekulu şüşə fırçaya bənzəyir.
Qığırdaq toxumasında aqrekan molekulları haaluron turşusu və kiçik bir bağlayıcı zülal ilə aqreqatlara yığılır. Hər iki komponent G1 domenində qeyri-kovalent bağlarla agrekanla birləşir. G 1 domeni hialuron turşusunun təxminən beş disakarid vahidi ilə qarşılıqlı təsir göstərir, sonra bu kompleks bir bağlayıcı zülal ilə sabitləşir; G 1 domeni və bağlayıcı zülal birlikdə hialuron turşusunun 25 disakarid vahidini tutur. Molekulyar çəkisi 200 × 10 6 D-dən çox olan yekun aqreqat bir hialuron turşusu molekulundan və 100 agrekan molekulundan (və eyni miqdarda bağlayıcı zülaldan) ibarətdir. Bu aqreqatların yığılmasını əlaqələndirmək xondrositlərin mərkəzi funksiyasıdır. Agrekan və bağlayıcı zülal bu hüceyrələr tərəfindən lazımi miqdarda istehsal olunur. Bu komponentlər hüceyrə daxilində bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə ola bilir, lakin hüceyrədənkənar matrisdə birləşmə prosesi tamamilə tamamlanır. Müəyyən edilmişdir ki, hialuron turşusu xondrositlərin səthində spesifik sintetaza ilə əmələ gəlir və agrekan və bağlayıcı zülalla birləşmək üçün hüceyrələrarası boşluğa “itələyir”. Funksional aktiv üçlü kompleksin yetişməsi təxminən 24 saatdır.
Kiçik proteoqlikanlar
Kiçik proteoqlikanlar aşağı molekulyar çəkidə olan proteoqlikanlardır. Onlar qığırdaqda, vətərlərdə, bağlarda, menisklərdə, dəridə və birləşdirici toxumanın digər növlərində olur.
Bu proteoqlikanlar bir və ya iki qlikozaminoqlikan zəncirinin bağlandığı kiçik bir nüvə proteininə malikdir. Ən çox öyrənilənlər dekorin, biglikan, fibromodulin, lumican, perlecandır.
Biqlikan və dekorinin əsas zülalları ölçü və quruluşa görə oxşardır (molekulyar çəkisi müvafiq olaraq 36.000 və 38.000 D). Onların α-spiralları və ya β-strukturları əmələ gətirən bir neçə leysinlə zəngin tandem təkrarları var. Bu zülalların N- və C-terminallarında S-S bağlarını ehtiva edən domenlər var. Əsas zülallar N-terminal nahiyələrində ilkin strukturuna görə əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir ki, bu da qlikozaminoqlikanların birləşməsindəki fərqləri müəyyən edir.Biqlikan iki polisaxarid zəncirinin bağlanmasını təmin edən 5 və 11-ci mövqelərdə bir sıra ehtiva edir.Dekorin mövqedə bir sıra ehtiva edir. 4, buna görə də bir polisaxarid zəncirinə qoşulur Bu proteoqlikanlarda polisaxarid zəncirləri molekulyar çəkisi ~ 30.000 D olan dermatan sulfatla təmsil olunur (şək. 15-17).
Fibromodulin əsas zülalının (molekulyar çəkisi ~ 40.000 D) lösinlə zəngin tandem təkrar bölgələri də var, lakin onun N-terminal bölgəsi onunla fərqlənir ki, tərkibində serin yoxdur, lakin bir neçə sulfatlaşdırılmış tirozin qalıqları var, ona görə də bir və ya iki keratan sulfat zəncirləri ko "Fibromodulin rover zülal N-terminalda deyil, asparagin NH 2 qrupu vasitəsilə lösinlə zəngin bölgədə yerləşir.
Kiçik proteoqlikanlar çoxfunksiyalı makromolekullardır. Onlar birləşdirici toxumanın digər komponentlərinə bağlana və onların strukturuna və funksiyasına təsir göstərə bilər. Məsələn, dekorin və fibromodulin II tip kollagen liflərinə yapışır və onların diametrini məhdudlaşdırır (yəni qalın fibrillərin əmələ gəlməsinin qarşısını alır). Dekorin və biqlikan fibronektinə bağlandıqda hüceyrənin yapışmasını maneə törədir, şiş böyümə faktoruna (3) qoşulduqda isə onun mitogen aktivliyini azaldır.Bundan əlavə, kiçik proteoqlikanların tənzimləyici rol oynamasına dair çoxlu sübutlar var. birləşdirici toxumanın inkişafı və bərpası.
bazal membranın proteoqlikanları
Bazal membranın proteoqlikanları çox heterojendir. Bunlar əsasən heparan sulfat tərkibli proteoqlikanlardır (SHPG), iki növlə təmsil olunur: yüksək və aşağı sıxlıq
Hüceyrələrarası matrisin struktur təşkili. Hüceyrələrarası matrisin yapışan zülalları: fibronektin və laminin, onların quruluşu və funksiyaları.
Hüceyrədənkənar matrisin zülalları müxtəlif funksiyaları yerinə yetirir, lakin bir çox mühüm xüsusiyyətinə görə onları iki böyük qrupa bölmək olar: 1) yapışdırıcı xüsusiyyətlərə malik zülallar; 2) hüceyrə yapışmasını maneə törədən zülallar.
A. Yapışqan zülallar
Tələffüz yapışdırıcı xüsusiyyətləri olan zülalların birinci qrupuna fibronektin, laminin, nidogen, fibrilyar kollagenlər və IV tip kollagen daxildir; onlara "yetkin" birləşdirici toxuma zülalları deyilir.
fibronektin
Fibronektin hüceyrələrarası matrisin əsas zülallarından biridir, bir çox hüceyrə tərəfindən sintez edilən və hüceyrələrarası boşluğa ifraz olunan kollagen olmayan struktur qlikoproteindir. O, C-terminalında disulfid körpüləri ilə bağlanmış iki eyni polipeptid zəncirindən qurulmuşdur.
Fibronektin polipeptid zənciri 7-8 domendən ibarətdir ki, onların hər birində müxtəlif maddələrin bağlanması üçün xüsusi yerlər var. Fibronektin kollagen, proteoqlikanlar, hialuron turşusu, plazma membran karbohidratları, heparin, transqlutaminaz fermentini bağlaya bilir. Strukturuna görə fibronektin hüceyrələrarası maddənin təşkilində inteqrativ rol oynaya bilər, həmçinin hüceyrə yapışmasını təşviq edir.
Fərqli hüceyrələr tərəfindən sintez olunan fibronektin bir neçə forması var. Həll olunan və ya plazma, fibronektin hepatositlər tərəfindən sintez olunur. Həll olunmayan və ya toxuma fibronektin əsasən fibroblastlar və ya endotelositlər, qliositlər və epitel hüceyrələri tərəfindən sintez olunur.
Fibronektinin hər iki forması müxtəlif proseslərdə iştirak edir: epitelial və mezenximal hüceyrələrin yapışmasını və yayılmasını təşviq edir, embrion və şiş hüceyrələrinin proliferasiyasını və miqrasiyasını stimullaşdırır, hüceyrə sitoskeletonunun diferensiasiyasına və saxlanmasına nəzarət edir, iltihab və iltihab proseslərində fəal iştirak edir. reparativ proseslər. Bu, hər bir fibronektin alt bölməsinin hüceyrə reseptorlarına (inteqrinlərə) bağlana biləcəyi Arg-Gly-Asp (RGD) ardıcıllığını ehtiva etməsi ilə bağlıdır. Bu reseptorlar dolayı yolla sitozolda yerləşən aktin mikrofilamentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar. Bu proses sözdə əlavə zülalları (ingilis dilindən. əlavə etmək - zülal bağlamaq): talin, vinkulin, α-aktinin.
Bu cür zülal-zülal qarşılıqlı təsirlərinin köməyi ilə məlumat hüceyrələrarası matrisdən hüceyrəyə, eləcə də əks istiqamətdə - hüceyrədən xaricə ötürülə bilər, beləliklə hüceyrədə baş verən proseslərə təsir göstərir.
Fibronektin onun RGD bölgələrinə qoşula bilən hüceyrələrin miqrasiyasında iştirak etdiyi də məlumdur və beləliklə, fibronektin onların hüceyrədənkənar matrisdə hərəkət etməsinə kömək edir.
Transformasiya edilmiş (və ya şiş) hüceyrələri əhatə edən hüceyrədənkənar matrisdə fibronektin miqdarı nəzərəçarpacaq dərəcədə azalır, bu da metastazların görünüşünün səbəblərindən biri ola bilər.
Laminin- ən çox yayılmış qeyri-kollagen bazal membran qlikoproteini. Üç polipeptid zəncirindən ibarətdir: A, B1 və B2. Lamininin molekulu xaç şəklindədir, üç təkzəngli budaqlı və bir üçzəncirli budaqlıdır. Hər bir laminin zəncirində müxtəlif maddələr üçün xüsusi bağlanma yerləri olan bir neçə kürə və çubuq formalı domenlər var. Laminin IV tip kollagen, nidogen, fibronektin, SHBG daxil olmaqla bazal membranların bütün struktur komponentləri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Bundan əlavə, laminin molekulunda bir neçə hüceyrə bağlayıcı yer var. Laminin əsas funksiyaları hüceyrələri bağlamaq və hüceyrə davranışını modulyasiya etmək qabiliyyəti ilə müəyyən edilir. Hüceyrələrin böyüməsinə, morfologiyasına, fərqlənməsinə və hərəkətliliyinə təsir göstərə bilər.
Laminin müxtəlif epiteliya və mezenximal hüceyrələr üçün yapışan zülal kimi çıxış edir.
Nidogen- sulfatlaşdırılmış bazal membran qlikoproteini, lamininlə sıx, kovalent bağlanmayan kompleks əmələ gətirir; nidogenin IV tip kollagenə bağlanma gücü lamininkindən çox azdır. Bu zülal üç qlobulyar domendən ibarət tək polipeptid zənciri ilə təmsil olunur. Nidogen domenlərindən birində laminin bağlama yeri, digər domendə isə IV tip kollagen bağlama sahəsi var. Beləliklə, nidogen hüceyrədənkənar matrisin müxtəlif komponentləri arasında birləşdirici körpülərdən biri kimi çıxış edə və üçlü laminin-nidogen-kollagen komplekslərinin əmələ gəlməsində iştirak edə bilər. Bundan əlavə, nidogen bir RGD ardıcıllığını ehtiva edir və buna görə də hüceyrə səthinə yapışa bilər.
Yapışma əleyhinə zülallar
kimi qlikoproteinlər antiadhesive xassələri olan zülalların ikinci qrupuna daxildir osteonektin, tenascin və trombospondin. Bu zülallar əmələ gəlir və embriogenez və morfogenezdə, zədələnməyə hüceyrə reaksiyasının inkişafında mühüm rol oynayır. Onların matrisdəki konsentrasiyası bəzi şiş xəstəliklərində artır.
Osteonektin(sinonimlər: VM-40, SPARC, ingilis dilindən, ifraz olunan zülal turşulu və sisteinlə zəngindir) 2-si Ca 2+ ionları ilə birləşdirilə bilən 4 domendən ibarətdir. Osteonektin sisteinlə zəngin olan asidik bir proteindir. Endotel hüceyrələrinin böyüməsinin G 1 -S" fazasını maneə törədə biləcəyi göstərilmişdir.
Tenascin(əzələ vətərinin antigeni) oliqomerik qlikoproteindir, fibronektin kimi disulfid bağı ilə bağlanmış 2 alt bölmədən ibarətdir. Bu böyük ahtapota bənzər molekula "hexabrachion" da deyilir, çünki onun bir yerdən radial olaraq uzanan 6 "qolu" var. Bu quruluşa görə, tenascin ilə qarşılıqlı əlaqə qura bilər böyük miqdar hüceyrədənkənar matrisin müxtəlif molekullarını ehtiva edən liqandlar.
Tenascin həm yapışan, həm də yapışma əleyhinə xüsusiyyətlərə malikdir, embrionun müxtəlif toxumalarında sintez olunur (ən çox intensiv olaraq epitelial-mezinximal təmas sahələrində və inkişaf edən sinir toxumasında). Yetkin toxumalarda az miqdarda tenascin vətər və qığırdaqlarda olur, sağalma yaralarında isə sintezi artır.
trombospondin, Hüceyrədənkənar matrisin digər zülalları kimi, bir çox ligandlarla qarşılıqlı əlaqədə ola bilər: kollagen, fibronektin, laminin, proteoqlikanlar, Ca 2+ ionları və s. Gözün buynuz qişasının hüceyrələrində və trombositlərdə trombospondin yapışdırıcı xüsusiyyətlər nümayiş etdirir və endotel hüceyrələrində və fibroblastlarda anti-yapışqan protein kimi fəaliyyət göstərir.
Beləliklə, bu zülalların funksiyaları onların lokalizasiyası və mühiti ilə müəyyən edilir.
101. Miofibrillərin molekulyar quruluşu. Miofibrillərin əsas zülallarının miozin, aktin, tropomiozin, troponinin quruluşu və funksiyası.
Miyofibrilyar zülallar qrupuna miozin, aktin və aktomiozin - yüksək ion gücünə malik duz mühitində həll olunan zülallar və tənzimləyici zülallar adlanan tropomiyozin, troponin, α- və β-aktinin daxildir ki, bunlar da aktomyozinlə vahid kompleks təşkil edir. əzələ. Sadalanan miofibrilyar zülallar əzələlərin kontraktil funksiyası ilə sıx bağlıdır.
Skelet əzələ miozinin molekulyar çəkisi təqribən 500.000-dir.Miozin molekulu (şəkil 20.3) 150 nm uzunluğunda güclü uzunsov formaya malikdir. Kovalent bağları alt hissələrə ayırmadan parçalana bilər: bir mol ilə iki ağır polipeptid zəncir. çəkisi 205000-210000 və bir neçə qısa yüngül zəncir deyirlər. kütləsi təqribən 20.000-dir. Ağır zəncirlər uzun burulmuş α-sarmalını (“molekulun quyruğu”) əmələ gətirir, hər bir ağır zəncirin ucu yüngül zəncirlərlə birlikdə kürəcik (“molekulun başı”) əmələ gətirir. aktinlə birləşə bilər. Bu "başlar" molekulun əsas gövdəsindən çıxır. Miyozin molekulunun "başında" yerləşən və miyozin ATPaz fəaliyyətinin təzahüründə iştirak edən yüngül zəncirlər tərkibində heterojendir.
Molekulun quruluşumiyozin
Miyofibrillərin quru kütləsinin 20%-ni təşkil edən aktin 1942-ci ildə F.Straub tərəfindən kəşf edilmişdir.Aktinin iki forması məlumdur: globulyar aktin (G-aktin) və fibrilyar aktin (F-aktin). Bir körpü ilə G-aktinin molekulu. 42.000 ağırlığında bir polipeptid zəncirindən (qlobul) ibarətdir ki, onun formalaşmasında 374 amin turşusu qalıqları iştirak edir. İon gücünün fizioloji səviyyəyə artması ilə G-aktin F-aktinə (fibrilyar forma) polimerləşir. Elektron mikroqraflarda F-aktin lifləri bir-birinin ətrafında bükülmüş iki muncuq zəncirinə bənzəyir (şək. 20.5). Miyozin F-aktinlə birləşdikdə aktiomiyozin əmələ gəlir. Actiomiyozin, həm təbii, həm də süni, yəni. miyozin və F-aktinin in vitro yüksək təmizlənmiş preparatlarını birləşdirməklə əldə edilir, miozindən fərqlənən ATPaz aktivliyinə malikdir, miozinin ATPase aktivliyi stexiometrik miqdarda F-aktinin iştirakı ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır. Aktomyozin fermenti Mg2+ ionları tərəfindən aktivləşdirilir və etilendiamintetraasetat (EDTA) və yüksək konsentrasiyalı ATP tərəfindən inhibə edilir, miyozin ATPaz isə Mg2+ ionları tərəfindən inhibə edilir, EDTA ilə aktivləşir və yüksək konsentrasiyalı ATP ilə inhibə olunmur. Hər iki ferment üçün optimal pH dəyərləri də fərqlidir. Qeyd edildiyi kimi, miofibrillərin tərkibində nəzərdən keçirilən əsas zülallardan əlavə tropomiyozin, troponin və bəzi digər tənzimləyici zülallar da var.
İncə bir filamentin quruluşu. 1 - aktin; 2 - tropomiyozin; 3 - troponin C; 4 - troponin I; 5 - troponin T.
Tropomiozin 1946-cı ildə C. Bailey tərəfindən kəşf edilmişdir. Tropomiozin molekulu iki α-spiraldan ibarətdir və 40 nm uzunluğunda çubuq formasına malikdir; onun dediyi. çəki 65000. Tropomiozin bütün miofibril zülallarının təxminən 4-7%-ni təşkil edir. Troponin 1963-cü ildə S. Ebasi tərəfindən kəşf edilmiş qlobulyar zülaldır; onun dediyi. çəkisi 80.000. Yetkin heyvanların və insanların skelet əzələlərində troponin (Tn) bütün miofibrilyar zülalların yalnız 2%-ni təşkil edir. Üç alt bölmədən (Tn-I, Tn-C, Tn-T) ibarətdir. Th-I (inhibitor) ATPase fəaliyyətini inhibə edə bilər, TH-C (kalsium bağlayan) kalsium ionları üçün əhəmiyyətli bir yaxınlığa malikdir, Th-T (tropomiyozin bağlayan) tropomiyozin ilə əlaqəni təmin edir.
Troponin tropomiyozinlə birləşərək yerli tropomiozin adlı kompleks əmələ gətirir. Bu kompleks aktin filamentlərinə yapışır və onurğalıların skelet əzələsi aktomiozini Ca2+ ionlarına həssas edir. Müəyyən edilmişdir ki, troponin (onun alt bölmələri Tn-T və Tn-I) cAMP-dən asılı zülal kinazaların iştirakı ilə fosforilləşə bilər.
102. Əzələlərin daralması və boşalmasının biokimyəvi mexanizmləri. Əzələ daralmasının tənzimlənməsində kalsium ionlarının və digər ionların rolu. Əzələlərdə enerji mübadiləsinin xüsusiyyətləri; kreatin fosfatın rolu.
Əzələlərin alternativ daralması və rahatlama mexanizmi haqqında fikirlərin nəyə gəldiyini düşünün. Hal-hazırda əzələ daralmasının biokimyəvi dövrünün 5 mərhələdən ibarət olduğu qəbul edilir (Şəkil 20.8): 1) miozin "başı" ATP-ni ADP və H3PO4-ə (Pi) hidroliz edə bilər, lakin hidroliz məhsullarının sərbəst buraxılmasını təmin etmir. Buna görə də, bu proses katalitik təbiətdən daha çox stokiometrikdir (bax. Şəkil 20.8, a);
3) bu qarşılıqlı təsir aktin-miozin kompleksindən ADP və H3PO4-ün sərbəst buraxılmasını təmin edir. Aktomyozin bağı 45° bucaq altında ən aşağı enerjiyə malikdir, buna görə də miozinin fibril oxu ilə bucağı 90°-dən 45°-yə (təxminən) dəyişir və aktin sarkomerin mərkəzinə doğru (10-15 nm) irəliləyir. (bax Şəkil 20.8, c );
4) yeni ATP molekulu miozin-F-aktin kompleksinə bağlanır (bax. Şəkil 20.8, d); düyü. 20.8. Əzələ daralmasının biokimyəvi dövrü. Mətndə izahat.
5) miozin-ATP kompleksinin aktinə az yaxınlığı var və buna görə də miozinin (ATP) "baş"ının F-aktindən ayrılması baş verir. Son mərhələ əslində ATP-nin aktin-miozin kompleksinə bağlanmasından açıq şəkildə asılı olan istirahətdir (bax. Şəkil 20.8, e). Sonra dövrə davam edir.
Əzələlərin daralması və istirahətinin tənzimlənməsi . Hər hansı bir əzələnin büzülməsi daha əvvəl təsvir edilən ümumi mexanizmə uyğun olaraq baş verir. Müxtəlif orqanların əzələ lifləri büzülmə və rahatlamanın tənzimlənməsinin müxtəlif molekulyar mexanizmlərinə malik ola bilər, lakin əsas tənzimləyici rol həmişə Ca2+ ionlarına aiddir. Müəyyən edilmişdir ki, miofibrillər ATP ilə qarşılıqlı əlaqədə olmaq və onun iştirakı ilə yalnız mühitdə kalsium ionlarının müəyyən konsentrasiyası olduqda büzülmək qabiliyyətinə malikdir. Ən böyük kontraktil aktivlik Ca2+ ionlarının təqribən 10-6-10-5 M konsentrasiyasında müşahidə olunur. Konsentrasiya 10-7 M və ya daha aşağı düşdükdə, əzələ lifləri ATP-nin iştirakı ilə qısalmaq və gərginlik inkişaf etdirmək qabiliyyətini itirir. . Müasir konsepsiyalara görə, istirahət əzələsində (miofibrillərdə və interfibrilyar boşluqda) Ca2+ ionlarının konsentrasiyası sarkoplazmatik retikulumun strukturları (borucuqları və veziküllər) və sözdə bağlanması nəticəsində həddən aşağı səviyyədə saxlanılır. Bu strukturların bir hissəsi olan kalsekestrin adını almış xüsusi Ca2+-bağlayıcı zülalın iştirakı ilə T-sistemi. Ca2+ ionlarının sarkoplazmatik retikulumun geniş boru və sistern şəbəkəsi ilə bağlanması sadə adsorbsiya deyil. Bu, sarkoplazmatik retikulumun Ca2+-dan asılı ATPazası tərəfindən ATP-nin parçalanması zamanı ayrılan enerji hesabına həyata keçirilən aktiv fizioloji prosesdir. Bu zaman çox özünəməxsus mənzərə müşahidə olunur: Ca2+ ionlarının interfibrilyar boşluqdan xaric olma sürəti eyni ionlar tərəfindən stimullaşdırılır. Ümumiyyətlə, belə bir mexanizm fiziologiyada məşhur natrium nasosuna bənzətməklə "kalsium nasosu" adlandırıldı. ATP-nin kifayət qədər yüksək konsentrasiyası olduqda canlı əzələnin rahat vəziyyətdə olması ehtimalı, aşağıda kalsium nasosunun təsiri nəticəsində miofibrilləri əhatə edən mühitdə Ca2+ ionlarının konsentrasiyasının azalması ilə izah olunur. ATPase fəaliyyətinin təzahürü və lifin aktomiozin strukturlarının kontraktilliyi hələ də mümkün olan həddi. Əzələ lifinin sinir (və ya elektrik cərəyanı) ilə stimullaşdırıldıqda sürətli daralması membranların keçiriciliyinin qəfil dəyişməsi və nəticədə müəyyən miqdarda Ca2+ ionlarının ayrılması nəticəsində baş verir. sarkoplazmatik retikulum və T-sisteminin çənlərindən və borularından sarkoplazmaya. Qeyd edildiyi kimi, aktomiozin sisteminin Ca2+ ionlarına “həssaslığı” (yəni, Ca2+ ionlarının konsentrasiyası 10-7 M-ə qədər azaldıqda aktomiozinin ATP-ni parçalamaq və ATP-nin iştirakı ilə büzülmə qabiliyyətinin itirilməsi) bununla bağlıdır. kontraktil sistemdə (F-aktinin filamentlərində) tropomiyozinlə əlaqəli troponin proteininin olması. Troponin-tropomiyozin kompleksində Ca2+ ionları xüsusi olaraq troponinə bağlanır. Bu halda, troponin molekulunda konformasiya dəyişiklikləri baş verir ki, bu da görünür, bütün troponin-tropomiyozin çubuğunun yerdəyişməsinə və miyozinlə qarşılıqlı təsir göstərə bilən aktin aktiv mərkəzlərinin bloklanmasına gətirib çıxarır ki, bu da kontraktil kompleks və aktiv Mg2+-ATPaza əmələ gətirir. . Aktin filamentlərinin miyozin filamentləri boyunca irəliləməsində, E.Hakslinin fikrincə, miozin molekullarının "başları" olan filamentlər arasında müvəqqəti bağlanan eninə körpülər mühüm rol oynayır. Nə olsun daha çox aktin filamentlərinə bu anda bağlı körpülər, əzələ daralma qüvvəsi bir o qədər çox olur. Nəhayət, həyəcan dayanarsa, sarkoplazmada Ca2+ ionlarının miqdarı azalır (kalsium pompası), sonra bağlanma-buraxma dövrləri dayanır, yəni. Miyozin filamentlərinin "başları" aktin filamentlərinə yapışmağı dayandırır. ATP varlığında əzələ rahatlaşır və uzunluğu ilkin uzunluğuna çatır. ATP tədarükü dayanarsa (anoksiya, inhalyasiya zəhərlənməsi və ya ölüm), əzələ sərtlik vəziyyətinə keçir. Qalın (miozin) filamentlərin demək olar ki, bütün eninə körpüləri nazik aktin filamentlərinə yapışdırılır ki, bu da əzələnin tam hərəkətsizliyi ilə nəticələnir.
Əzələ toxumasında enerji mübadiləsi
103. Sinir toxumasının kimyəvi tərkibi. Miyelin membranları: tərkibi və quruluş xüsusiyyətləri. Sinir toxumasında enerji mübadiləsi. Qlükozanın aerob parçalanmasının əhəmiyyəti. Seçimlər sinir sistemi. Fizioloji cəhətdən aktiv beyin peptidləri.
1. SİNİR TOXUMUNUN KİMYİ TƏRKİBİ.
Sinir toxumasının kimyəvi tərkibi, ümumiyyətlə sinir toxumasının özü kimi mürəkkəb və heterojendir. Kimyəvi tərkibindəki fərqlər əsasən kəmiyyətdir. Boz maddə 77-81% su, ağ maddə isə 70% su ehtiva edir. Sinir toxumasında zülalların tərkibi bəzi digər toxumalardan (qaraciyər, əzələlər) azdır. Boz maddədə daha çox, periferik sinirlərdə isə daha az olur. Sinir toxuması daha mürəkkəb zülalları ehtiva edir: LIPOPROTEINS (miyelin qabıqları), FOSFOPROTEİNLƏR, NÜKLEOPROTEİNLƏR (DNP, RNP), QLİKOPROTEİNLƏR (neyrokeratin), En.
Ən çox maraq doğuran neyrospesifik zülallardır:
1. S-100 zülalı (100% (NH4)2SO4 məhlulunda həll olunur). Təcrübədə məşq və emosional təsir zamanı beyin toxumasında artır. Bu zülalın asılılıqların (spirt, narkotik) əmələ gəlməsindən məsul olduğuna inanılır. PROPROTEİN - S-100 zülalına qarşı antikordur, beyin toxumasında onun tərkibini azaldır.
2. Protein 14-3-2 yaddaşın formalaşmasında mühüm rol oynayır.
3. NEYROPEPTİDLƏR - neyrotransmitter və hormon rolunu oynayır. Yaddaş, ağrı, yuxu peptidləri. Qeyri-zülal azotlu birləşmələr digər toxumalarda olduğu kimidir, lakin bir-birindən fərqlənir.
kəmiyyət tərkibi. Sinir toxumasında çoxlu sərbəst amin turşuları var, g.o. dikarboksilik (GLU, GLN, ASP, ASN), GABA, aromatik amin turşuları, siklik AMP və CGMP. Kiçik miqdarda karbohidratlar:
1. ehtiyat karbohidratlar - qlikogen (0,1%)
2. qlükoza (1 -4 µmol/l)
3. heksoza fosfatlar
4. trioz fosfatlar
6. laktik turşu.
LİPİDLƏR boz maddədə 25%, ağ maddədə 50%.
1. FOSFOLIPİDLƏR (50%-ə qədər) - Asetal Fosfatidin PLAZMAGENİ.
2. QLİKOLİPİDLƏR - SEREBROSİDLƏR, QANQLİOZİDLƏR.
3. VFA - əsasən doymamış, tərkibində 4 - 5 qoşa bağ var.
4. Sərbəst xolesterin (25%) Beyin hətta xolesterin anbarı adlanır.
5. Neytral yağlar - başda az miqdarda, lakin periferik sinirlərdə çox miqdarda.
Mineral maddələr kalium, natrium, kalsium, maqnezium, dəmir, mis, sink kationları ilə təmsil olunur, zülalların anionları və fosfatlar anion rolunu oynayır.
miyelin qabığı- bir çox neyronların aksonlarını əhatə edən elektrik izolyasiya edən qabıq. Miyelin qabığı glial hüceyrələrdən əmələ gəlir: periferik sinir sistemində - Schwann hüceyrələri, mərkəzi sinir sistemində - oliqodendrositlər. Miyelin qabığı qlial hüceyrə gövdəsinin yastı çıxıntısından əmələ gəlir ki, bu da aksonu izolyator lent kimi təkrar-təkrar sarır. Böyümədə praktiki olaraq heç bir sitoplazma yoxdur, bunun nəticəsində miyelin qabığı əslində hüceyrə membranının bir çox təbəqəsidir.
Miyelin pozulur yalnız təxminən 1 mm müntəzəm aralıqlarla birləşən Ranvier düyünləri sahəsində. İon cərəyanlarının miyelindən keçə bilməməsi səbəbindən ionların girişi və çıxışı yalnız kəsişmə zonasında həyata keçirilir. Bu, sinir impulsunun sürətinin artmasına səbəb olur. Beləliklə, bir impuls miyelinli liflər boyunca miyelinsizlərə nisbətən təxminən 5-10 dəfə daha sürətli aparılır.
Yuxarıda deyilənlərdən aydın olur ki miyelin və miyelin qabığı sinonimlərdir. Adətən termin miyelin biokimyada, ümumiyyətlə onun molekulyar quruluşuna istinad edərkən istifadə olunur və miyelin qabığı- morfologiya və fiziologiya üzrə.
Müxtəlif növ glial hüceyrələr tərəfindən istehsal olunan miyelinin kimyəvi tərkibi və quruluşu fərqlidir. Miyelinli neyronların rəngi ağdır, buna görə də beynin "ağ maddə" adı verilmişdir.
Miyelinin təxminən 70-75%-i lipidlərdən, 25-30%-i zülallardan ibarətdir. Bu yüksək lipid tərkibi mielini digər bioloji membranlardan fərqləndirir.
Bəzi sinirlərdə aksonların miyelin qabığının məhv edilməsi ilə əlaqəli otoimmün xəstəlik olan skleroz koordinasiya və tarazlığın pozulmasına gətirib çıxarır.
Sinir toxumasında enerji mübadiləsi. Qlükozanın aerob parçalanmasının əhəmiyyəti.
Beyin qanla yaxşı təmin olunur və intensivdir enerji mübadiləsi. Beyin bədən çəkisinin təqribən 2%-ni təşkil etsə də, bədən istirahətdə olarkən udulmuş oksigenin təqribən 20%-ni və sitrat dövründə və qlikoliz yolu ilə tamamilə CO2 və H2O-ya oksidləşən qlükozanın 60%-ni istifadə edir. Beyin hüceyrələrində, demək olar ki, daim təmin edilməli olan yeganə enerji mənbəyi qlükozadır. Yalnız uzun müddətli aclıq ilə hüceyrələr əlavə enerji mənbəyi - keton cisimlərindən istifadə etməyə başlayır (bax. Şəkil 305). Beyin hüceyrələrində glikogen ehtiyatları əhəmiyyətsizdir. Qan plazmasında albuminlə kompleks şəklində daşınan yağ turşuları qan-beyin baryeri səbəbindən beyin hüceyrələrinə çatmır. Amin turşuları ATP (ATP) sintezi üçün enerji mənbəyi kimi xidmət edə bilməz, çünki neyronlarda qlükoneogenez yoxdur. Beynin qlükozadan asılılığı o deməkdir ki, qanda qlükoza səviyyəsinin qəfil azalması, məsələn, diabet xəstələrində insulinin həddindən artıq dozası halında, həyat üçün təhlükə yarada bilər. Mərkəzi sinir sisteminin hüceyrələrində istehsal olunan ATP-nin 40% -ə qədərini istehlak edən ən çox enerji tələb edən proses Na + / K + -ATP-az (Na + / K + - "nasos) nəqlidir. ”) hüceyrə membranlarının. aktiv nəqliyyat Na+ və K+ ionları ionların daimi axınını kompensasiya edir ion kanalları. Bundan əlavə, ATP bir çox biosintetik reaksiyalarda istifadə olunur.
Asetilkolin(lat. Asetilkolin) sinir-əzələ ötürülməsini həyata keçirən nörotransmitter, həmçinin parasimpatik sinir sistemində əsas neyrotransmitterdir. Dördüncü ammonium əsası. Orqanizmdə xüsusi bir ferment - asetilkolinesteraza tərəfindən çox tez məhv edilir.
Asetilkolin də CNS vasitəçisi kimi mühüm rol oynayır. Beynin müxtəlif hissələrində impulsların ötürülməsində iştirak edir, kiçik konsentrasiyalar asanlaşdırır, böyük olanlar isə sinaptik ötürülməni maneə törədir. Asetilkolin mübadiləsində dəyişikliklər beyin funksiyasının pozulmasına səbəb ola bilər. Onun çatışmazlığı Alzheimer xəstəliyi kimi təhlükəli bir neyrodegenerativ xəstəliyin klinik mənzərəsini böyük ölçüdə müəyyənləşdirir. Bəzi mərkəzi təsir göstərən asetilkolin antaqonistləri (bax Amizil) psixotrop dərmanlardır (həmçinin bax: Atropin). Asetilkolin antaqonistlərinin həddindən artıq dozası yüksək sinir fəaliyyətinin pozulmasına səbəb ola bilər (halüsinogen təsir göstərir və s.).
Katekolaminlər- heyvanlarda və insanlarda, o cümlədən onların beyinlərində hüceyrələrarası qarşılıqlı təsirlərdə kimyəvi vasitəçilər və "nəzarət" molekulları (vasitəçilər və neyrohormonlar) kimi çıxış edən fizioloji aktiv maddələr; pirokatexol törəmələri. Katekolaminlərə, xüsusən adrenalin, norepinefrin, dopamin (dopamin) kimi nörotransmitterlər daxildir. Adrenalin tez-tez, xüsusən də Qərb ədəbiyyatında "epinefrin" (yəni "böyrəküstü vəzilərin maddəsi") kimi istifadə olunur. Buna uyğun olaraq, norepinefrin tez-tez "norepinefrin" adlanır.
İnsan davranışının bütün ali formaları katekolaminerjik hüceyrələrin - katekolaminləri sintez edən və onlardan vasitəçi kimi istifadə edən sinir hüceyrələrinin normal fəaliyyəti ilə əlaqələndirilir. İnformasiyanın yadda saxlanması və çoxaldılması, cinsi davranış, aqressivlik və axtarış reaksiyası, əhval-ruhiyyə səviyyəsi və həyat mübarizəsində aktivlik, təfəkkürün sürəti, emosionallıq, ümumi enerji potensialının səviyyəsi və s. kimi mürəkkəb proseslər katexolaminlərin sintezi və buraxılması fəallığından asılıdır. . Kəmiyyət baxımından katexolaminlərin sintezi və sərbəst buraxılması nə qədər aktiv olarsa, əhval-ruhiyyə, ümumi fəaliyyət səviyyəsi, seksuallıq, düşüncə sürəti və sadəcə olaraq performans yüksək olur. Ən çox yüksək səviyyə uşaqlarda katekolaminlər (bədən çəkisi vahidinə). Uşaqlar böyüklərdən ilk növbədə çox yüksək emosionallıq və hərəkətlilik, düşüncəni bir obyektdən digərinə tez dəyişmək qabiliyyəti ilə fərqlənirlər. Uşaqlar olduqca yaxşı yaddaşa, həmişə yaxşı əhval-ruhiyyəyə, yüksək öyrənmə qabiliyyətinə və böyük iş qabiliyyətinə malikdirlər. Yaşla, həm mərkəzi sinir sistemində, həm də periferiyada katekolaminlərin sintezi yavaşlayır. Bunun müxtəlif səbəbləri var: hüceyrə membranlarının qocalması, genetik ehtiyatların tükənməsi və orqanizmdə zülal sintezinin ümumi azalması. Düşüncə proseslərinin sürətinin azalması nəticəsində emosionallıq azalır, əhval-ruhiyyə aşağı düşür. Yaşla, bütün bu hadisələr ağırlaşır: emosionallıq, əhval-ruhiyyənin azalması, depressiya halları nadir deyil. Bunun səbəbi birdir - bədəndə katexolaminlərin sintezinin yaşa bağlı azalmasında.
Sinir sistemində dopaminin yüksək tərkibi bütün cinsi refleksləri gücləndirir və hüceyrələrin cinsi hormonlara həssaslığını artırır, bu da yüksək anabolizmə kömək edir. Yeniyetmələr MSS-də ən yüksək dopaminə malikdirlər. Onların əhval-ruhiyyəsində eyforiya toxunuşu var və davranışları açıq şəkildə hiperseksuallıqla qeyd olunur. Yeniyetməlik dövründə hər hansı bir təlim, hətta metodoloji baxımdan səhv olsa da, yaxşı anabolik effekt verir. Dopamin səviyyəsinin yaşa bağlı azalması yaşa bağlı depressiyaya (əhvalın azalması), cinsi aktivliyin azalmasına (kişilərdə) və anabolik reaksiyaların sürətinin azalmasına səbəb olur.
Katekolaminlər sinir-əzələ keçiriciliyini artırır, reaksiya sürətini və düşüncə sürətini artırır. Orqanizmdə katexolaminlərin metabolizmi ilə hətta səthi tanışlıq belə nəticəyə gəlməyə kömək edir ki, katexolaminlər həm zehni, həm də fiziki performansda, həm sürət, həm də düşüncə keyfiyyətində əsas həlqədir. Yaradıcılıq, mücərrəd və bədii təfəkkür, analiz və sintez qabiliyyəti birbaşa katexolamin mübadiləsindən asılıdır.
Serotonin, 5-hidroksitriptamin, 5-HT- əsas nörotransmitterlərdən biridir. Kimyəvi quruluşuna görə, serotonin biogen aminlərə, triptaminlər sinfinə aiddir.
Serotonin ionotrop və metabotrop reseptorlara təsir edərək sensor neyronların uclarında P maddəsinin ifrazını artıraraq motor fəaliyyətini asanlaşdırır.
Serotonin dopaminlə birlikdə hipofiz bezinin hormonal funksiyasının hipotalamik tənzimlənməsi mexanizmlərində mühüm rol oynayır. Hipotalamusu hipofizlə birləşdirən serotonergik yolların stimullaşdırılması prolaktin və bir sıra digər ön hipofiz hormonlarının ifrazının artmasına səbəb olur, bu da dopaminerjik yolların stimullaşdırılmasının təsirinə əks təsir göstərir.
Serotonin də damar tonusunun tənzimlənməsində iştirak edir.
γ-aminobutirikturşu,GABA, insanların və məməlilərin mərkəzi sinir sisteminin ən mühüm inhibitor nörotransmitteri olan amin turşusudur.
γ-aminobutirik turşusu orqanizmdə mərkəzi sinir sisteminin inhibitor vasitəçisi funksiyasını yerinə yetirir. GABA reseptor liqandları psixikanın və mərkəzi sinir sisteminin müxtəlif pozğunluqlarının, o cümlədən Parkinson və Alzheimer xəstəlikləri, yuxu pozğunluqları (yuxusuzluq, narkolepsiya) və epilepsiya kimi xəstəliklərin müalicəsi üçün potensial agentlər hesab olunur.
GABA-nın təsiri altında beynin enerji prosesləri də aktivləşir, toxumaların tənəffüs fəaliyyəti artır, beyin tərəfindən qlükozanın istifadəsi yaxşılaşır, qan dövranı yaxşılaşır.
Glisin O, həmçinin ikili təsirə malik nörotransmitter amin turşusudur. Glisin reseptorları beynin və onurğa beyninin bir çox bölgəsində olur. Reseptorlara bağlanaraq qlisin neyronlara “inhibitor” təsir göstərir, neyronlardan “həyəcanlandırıcı” amin turşularının, məsələn, qlutamin turşusunun salınmasını azaldır və GABA-nın ifrazını artırır. Glisin həmçinin NMDA reseptorlarında xüsusi yerlərə bağlanır və beləliklə, həyəcanverici nörotransmitterlərdən glutamat və aspartatdan siqnal ötürülməsini asanlaşdırır. Onurğa beynində qlisin motor neyronlarının inhibisyonuna gətirib çıxarır ki, bu da artan əzələ tonusunu aradan qaldırmaq üçün nevroloji praktikada glisinin istifadəsinə imkan verir.
Qlutamat onurğalıların sinir sistemində ən bol olan həyəcanverici nörotransmitterdir. glutamat öyrənmə və yaddaş kimi koqnitiv funksiyalarda iştirak edir
Histamin orqanizmin həyati funksiyalarının tənzimlənməsində iştirak edən və bir sıra xəstəlik hallarının patogenezində mühüm rol oynayan endogen amillərdən (vasitəçilərdən) biridir.
Normal şəraitdə histamin bədəndə əsasən bağlı, hərəkətsiz vəziyyətdə olur. Müxtəlif patoloji proseslər (anafilaktik şok, yanıqlar, donma, ot qızdırması, ürtiker və allergik xəstəliklər), həmçinin müəyyən kimyəvi maddələrin qəbulu ilə sərbəst histamin miqdarı artır.
Sərbəst histamin yüksək aktivdir: hamar əzələlərin spazmına (bronxial əzələlər daxil olmaqla), kapilyarların genişlənməsinə və qan təzyiqinin azalmasına səbəb olur; kapilyarlarda qanın durğunluğu və onların divarlarının keçiriciliyinin artması; ətrafdakı toxumaların şişməsinə və qanın qalınlaşmasına səbəb olur.
Histamin müəyyən miqdarda MSS-də tapılır, burada onun nörotransmitter (və ya neyromodulyator) rolunu oynadığı düşünülür. Bəzi lipofilik histamin antaqonistlərinin (qan-beyin baryerinə nüfuz edən antihistaminiklər, məsələn, difenhidramin) sedativ təsirinin onların mərkəzi histamin reseptorlarına bloklayıcı təsiri ilə əlaqəli olması mümkündür.
|
Təbiət |
Fəaliyyət |
|
|
met-enkefalin |
5 amin turşusu qalıqları |
Qısa müddətli analjezik təsir |
|
β-endorfin |
30 AK qalıqları |
Morfinə bənzər təsirlər: anesteziya, məmnunluq hissi. digər duyğuların azalması. Əhəmiyyətli periferik təsir:
|
|
γ-endorfinlər |
β-endorfinin ilk 17 qalığı |
Antipsikotik fəaliyyət (emosional sferanın inhibəsi). Analjezik təsiri zəifdir. |
|
α-endorfin |
β-endorfinin ilk 16 qalığı |
Psixostimulyator: emosiyaların stimullaşdırılması motor fəaliyyətinin artması |
|
Təbiət |
Fəaliyyət |
|
|
Vazopressin |
Siklik nonapeptidlər |
Uzunmüddətli yaddaşın formalaşmasına kömək edir |
|
Oksitosin |
Siklik nonapeptidlər |
Uzunmüddətli yaddaşın formalaşmasına orta dərəcədə mane olur |
|
Xolesistokinin-8 |
Dekapeptid |
Yem axtarma davranışının çox güclü inhibitoru |
|
Neyrotenzin |
13 AK qalıqları |
Analgin kimi, təsirlərə səbəb olur: analjezik (opiat reseptorları vasitəsilə deyil), hipotermik və hipotenziv |
|
Endosepin-6 |
Hekzapeptid |
GABA reseptorlarını inhibə edir. Narahatlığa və münaqişə tərəfdarı davranışa səbəb olur |
|
yuxu delta peptidi |
18 ailənin heç birinə daxil deyil |
Güclü hipnotik təsir, stress vəziyyətlərinin aradan qaldırılması |
