Колаген: какво представлява, видове и характеристики

Живите същества са изградени от много различни химични вещества (между 25 и 30), но 96% от масата на повечето клетки се състои от следните биоелементи основни: въглерод (C), водород (H), кислород (O), сяра (S), азот (N) и фосфор (P), които са много по-изобилни в живата органична материя, отколкото в другите елементи на кората земя.

Протеините, макромолекули, образувани от линейни вериги от аминокиселини, са в основата на всички живи тъкани., тъй като те представляват 80% от дехидратираната клетъчна протоплазма и 50% от сухото тегло на всички тъканни асоциации в тялото. Гените, затворени в ядрото под формата на хромозоми, кодират чрез последователности на нуклеинова киселина синтеза на специфични протеини. Благодарение на механизмите на транскрипция и транслация, генетичният код се превръща във функционалните елементи, които оформят нашето тяло.

Идентифицирани са около 500 вида аминокиселини, но само 20 са част от протеините на човешкия организъм, тоест те са кодирани на генетично ниво. Във всеки случай, броят на свързаните аминокиселини, редът, в който е поставена всяка от тях, конформацията на веригите и протетичните (непротеинови) групи осигуряват неразбираемо разнообразие от протеини само в един организъм. Днес ви разказваме всичко за един от най-важните:

колаген.

• Свързана статия: "4-те типа кожа (и как да се грижим за тях)"

Какво представлява колагенът?

Колагенът е най-разпространеният фиброзен протеин в извънклетъчния матрикс и съединителната тъкан. Той е един от основните компоненти на кожата и костите и следователно покрива приблизително 25% от протеиновата маса на човешкия организъм. Намира се също в сухожилията, ставните връзки и хрущялите. В зависимост от степента на минерализация, колагенът може да бъде твърд, ковък или някъде по средата.

Колагенът е протеин и следователно се състои от аминокиселини. Аминокиселините са основните протеинови субединици, които са свързани с пептидни връзки: когато сътрудник от 2 до 10 съединението се нарича пептид, от 10 до 50 е полипептид и от 50 е протеин. Генетичният код е универсален, което означава, че информацията, която кодира разположението на аминокиселината при сглобяването на протеин, е една и съща за всички живи същества.

Като цяло този много специален протеин е под формата на тройна спирала, съставена от две идентични полипептидни вериги α1 и една, която се различава леко от тях (α2). Най-често срещаният повтарящ се мотив на колагена е следният:

Глицин-пролин-X // глицин-X-хидроксипролин

Трябва да се отбележи, че "X" е всяка аминокиселина, която не е нито една от 3-те споменати. Благодарение на тази конформация, колагенът богат е на аминокиселините глицин, пролин и хидроксипролин. Преди всичко, тази последна аминокиселина го отличава от останалите протеинови елементи, тъй като не е обичайно протеинът да има толкова много хидроксипролин в своя полипептиден скелет. Например, човешкият колаген съдържа 329 глицин, 126 пролин и 95 хидроксипролин единици на 1000 аминокиселинни остатъка.

• Може да се интересувате от: "Съединителна тъкан: какво е това, характеристики и видове"

Видове колаген

Говорили сме за колагена като за уникален и неизменен протеин, но нищо не може да бъде по-далеч от истината. В зависимост от вида на веригите, които представят, тяхното разположение, местоположението им и взаимовръзката с други елементи, могат да бъдат открити различни видове колаген.. Сред тях изтъкваме следното:

• Колаген тип I, α1, α1, α2(I) вериги: образува 90% от колагена в тялото. Намира се в кожата, костите, сухожилията, връзките, дентина и роговицата.
• Колаген тип II, [α1(II)]3 вериги: открити в хиалиновия хрущял, стъкловидното тяло и нотохордата, хрущялната връв на хордатите, която се развива в гръбначния стълб при хората.
• Колаген тип III, [α1(III)]3 вериги: намира се в кожата, в кръвоносните съдове и като част от тъканите на вътрешните органи.
• Колаген тип V, α1, α1, α2-α3(V) вериги: кожа, кости, плацента и фетална мембрана.
• Тип X колаген, [α1(X)]3 вериги: докато споменатите досега се появяват под формата на влакна, този образува шестоъгълни мрежи. Той е част от костта в процес на изграждане.
• Колаген XIV, α1(XIV)3 вериги: намира се свързан с влакна, по-специално в кожата, роговицата и ставния хрущял.

Можем да продължим да цитираме примери, тъй като оставяме колагени IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII и други на тъмно, тъй като те са общо 22. Във всеки случай идеята е ясна: този протеин Той се състои от различни видове вериги и в зависимост от тяхното разположение (влакна, мрежи, шестоъгълни мрежи, свързани с влакна или трансмембрана) могат да се изброят няколко вида колаген., с различни функционалности.

• Може да се интересувате от: "20-те вида протеини и техните функции в тялото"

общи общи положения

Може да бъде много объркващо да се намесите в такава специфична терминология, тъй като е лесно да се изгубите между вериги, полипептиди и зони на синтез. Поради тази причина ние събираме серия от основни идеи във връзка с колагена в следния списък:

• Всички видове колаген представят повторения мотив глицин-пролин-X и са съставени от 3 взаимосвързани вериги, с различни характеристики във всеки случай.
• Различните видове колаген се различават основно по способността си да образуват влакна, мрежи или да служат като свързващи точки между тях.
• Повечето от колагена в тялото е подреден под формата на влакна и попада в категорията на колаген тип I.
• Колагенът не се синтезира директно, тъй като е замислен под формата на проколаген, за да претърпи по-късно процес на гликозилиране и да доведе до тройната спирала.
• Влакнестият колаген има много специфични морфологични изисквания и следователно е податлив на мутации. Това може да се превърне в различни клинични картини.

Каква е функцията на колагена?

Колагенът е фЕдна от основните части на съединителната тъкан, тъй като се синтезира и секретира от фибробластите, много изобилен в тези тъканни асоциации. Както показва името му (съединителна, връзка), колагенът и останалите клетъчни тела, свързани с тези тъкани Те са предназначени да свързват структурите на тялото и да ги държат заедно, като по този начин създават триизмерната форма на тялото. човек.

колаген Има висока якост на опън, което го прави основен кандидат за формиране на част от фасции, хрущяли, връзки, кожа, сухожилия и кости.. Освен това заедно с кератина и еластина е причина за пластичността и деформируемостта на кожата. Освен тип I, колагенът XVII е друг от най-важните, тъй като той е точката на свързване между дермата и епидермиса.

В допълнение, трябва да се отбележи, че колагенът ни придружава отвъд опорно-двигателния апарат и кожата, тъй като той също е част от ключови структури по време на развитието на плода, кръвоносни съдове, междупрешленни дискове и дори роговица. Без да продължаваме по-нататък, стромата, най-дебелата част на очната роговица, се състои от около 200 свързани помежду си колагенови влакна. Без този протеин правилното виждане би било невъзможно.

Поради всички тези причини, не е изненадващо, че много от мутациите, свързани с гени, кодиращи колаген, водят до сериозни патологии. Освен това, тъй като едноверижните мутации могат да засегнат здравите колагенови влакна, тези мутации се считат за доминиращи (те се експресират дори ако едно от двете копия на гена е ярост). Анкилозиращ спондилит, дерматомиозит, склеродермия, псориатичен артрит и много други заболявания са свързани по един или друг начин с колагена.

Резюме

В обобщение, колагенът е вид протеин, който може да приеме до 22 различни форми, в зависимост от веригите които го съставят, реда на аминокиселините, връзката с останалите клетъчни елементи и мястото на местоположение. Въпреки че до 9 от 10 колагенови влакна са тип I, всички те играят съществена роля за дългосрочното благосъстояние.

Освен това колагенът е част от кожата, така че често се свързва с продукти против стареене и подмладяващи кремове. Стареенето, тютюнопушенето, излагането на ултравиолетова радиация и други събития могат да намалят производството на колаген и разгражда съществуващия, което води до бръчки и типичния вид по време на стареене.