Kolagen: co to jest, rodzaje i właściwości

Istoty żywe składają się z wielu różnych substancji chemicznych (między 25 a 30), ale 96% masy większości komórek składa się z następujących biopierwiastków niezbędne: węgiel (C), wodór (H), tlen (O), siarka (S), azot (N) i fosfor (P), których w żywej materii organicznej jest znacznie więcej niż w innych elementach skorupy grunt.

Białka, makrocząsteczki utworzone z liniowych łańcuchów aminokwasów, są podstawą wszystkich żywych tkanek., ponieważ stanowią one 80% odwodnionej protoplazmy komórkowej i 50% suchej masy wszystkich zespołów tkankowych w organizmie. Geny, zamknięte w jądrze w postaci chromosomów, kodują poprzez sekwencje kwasów nukleinowych syntezę określonych białek. Dzięki mechanizmom transkrypcji i translacji kod genetyczny staje się elementami funkcjonalnymi, które kształtują nasze ciało.

Zidentyfikowano około 500 typów aminokwasów, ale tylko 20 wchodzi w skład białek ludzkiego organizmu, czyli jest zakodowanych na poziomie genetycznym. W każdym razie liczba połączonych aminokwasów, kolejność, w jakiej każdy z nich jest umieszczony, konformacja łańcuchów i grup prostetycznych (niebiałkowych) dostarczają niezrozumiałej różnorodności białek w jednym organizm. Dziś opowiemy Ci wszystko o jednym z najważniejszych:

kolagen.

• Powiązany artykuł: „4 rodzaje skóry (i jak o nie dbać)”

Co to jest kolagen?

Kolagen jest najobficiej występujące białko włókniste w macierzy pozakomórkowej i tkance łącznej. Jest jednym z głównych składników skóry i kości, dlatego stanowi około 25% masy białkowej organizmu człowieka. Występuje również w ścięgnach, więzadłach i chrząstkach. W zależności od stopnia mineralizacji kolagen może być sztywny, plastyczny lub gdzieś pomiędzy.

Kolagen jest białkiem i dlatego składa się z aminokwasów. Aminokwasy to podstawowe podjednostki białek, które są połączone wiązaniami peptydowymi: kiedy asocjacji od 2 do 10 związek nazywany jest peptydem, od 10 do 50 jest to polipeptyd, a od 50 jest to białko. Kod genetyczny jest uniwersalny, co oznacza, że ​​informacja, która koduje umiejscowienie aminokwasu podczas składania białka, jest taka sama u wszystkich żywych istot.

Na ogół to bardzo szczególne białko ma postać potrójnej helisy, złożonej z dwóch identycznych łańcuchów polipeptydowych α1 i jednego, który nieco się od nich różni (α2). Najczęstszy powtarzający się motyw kolagenu to:

Glicyna-prolina-X // glicyna-X-hydroksyprolina

Należy zauważyć, że „X” oznacza dowolny aminokwas, który nie jest żadnym z 3 wymienionych. Dzięki tej konformacji kolagen jest bogaty w aminokwasy glicynę, prolinę i hydroksyprolinę. Przede wszystkim ten ostatni aminokwas odróżnia go od pozostałych elementów białkowych, ponieważ białko nie ma zwykle tak dużej ilości hydroksyproliny w swoim szkielecie polipeptydowym. Na przykład ludzki kolagen zawiera 329 jednostek glicyny, 126 proliny i 95 jednostek hydroksyproliny na 1000 reszt aminokwasowych.

• Możesz być zainteresowany: „Tkanka łączna: co to jest, cechy i rodzaje”

Rodzaje kolagenu

Mówiliśmy o kolagenie jako o unikalnym i niezmiennym białku, ale nic bardziej mylnego. W zależności od rodzaju łańcuchów, które prezentują, ich ułożenia, umiejscowienia oraz wzajemnych powiązań z innymi elementami, można wykryć różne typy kolagenu.. Wśród nich wyróżniamy następujące:

• Kolagen typu I, łańcuchy α1, α1, α2(I): tworzy 90% kolagenu w organizmie. Występuje w skórze, kościach, ścięgnach, więzadłach, zębinie i rogówce.
• Kolagen typu II, łańcuchy [α1(II)]3: znajduje się w chrząstce szklistej, ciele szklistym i strunie grzbietowej, chrzęstnym sznurku strunowców, który rozwija się w kręgosłupie u ludzi.
• Kolagen typu III, łańcuchy [α1(III)]3: znajduje się w skórze, w naczyniach krwionośnych oraz jako część tkanek narządów wewnętrznych.
• Kolagen typu V, łańcuchy α1, α1, α2-α3(V): skóra, kości, łożysko i błona płodowa.
• Kolagen typu X, łańcuchy [α1(X)]3: podczas gdy te wymienione do tej pory występują w postaci włókien, ten tworzy sieci heksagonalne. Jest częścią budowanej kości.
• Kolagen XIV, łańcuchy α1(XIV)3: jest związany z włóknami, szczególnie w skórze, rogówce i chrząstce stawowej.

Moglibyśmy dalej przytaczać przykłady, ponieważ pozostawiamy kolageny IV, VI, VII, VIII, IX, XI, XII i inne w ciemności, ponieważ jest ich łącznie 22. W każdym razie pomysł jest jasny: to białko Zbudowany jest z różnych rodzajów łańcuchów iw zależności od ich ułożenia (włókna, sieci, sieci heksagonalne, związane z włóknami lub transbłonowe) można policzyć kilka rodzajów kolagenu., o różnych funkcjonalnościach.

• Możesz być zainteresowany: „20 rodzajów białek i ich funkcje w organizmie”

wspólne ogólniki

Taka specyficzna terminologia może być bardzo myląca, ponieważ łatwo jest zgubić się między łańcuchami, polipeptydami i strefami syntezy. Z tego powodu zbieramy szereg podstawowych pomysłów w odniesieniu do kolagenu na poniższej liście:

• Wszystkie typy kolagenu zawierają powtarzający się motyw glicyna-prolina-X i składają się z 3 połączonych ze sobą łańcuchów, o różnych właściwościach w każdym przypadku.
• Różne typy kolagenu różnią się przede wszystkim zdolnością do tworzenia włókien, sieci lub tym, że służą jako punkty łączące między nimi.
• Większość kolagenu w organizmie jest ułożona w postaci włókien i należy do kategorii kolagenu typu I.
• Kolagen nie jest syntetyzowany bezpośrednio, ponieważ jest poczęty w postaci prokolagenu, który później przechodzi proces glikozylacji i daje początek potrójnej helisie.
• Włóknisty kolagen ma bardzo specyficzne wymagania morfologiczne i dlatego jest podatny na mutacje. Może to przekładać się na różne obrazy kliniczne.

Jaka jest funkcja kolagenu?

Kolagen to tyJedna z głównych części tkanki łącznej, ponieważ jest syntetyzowana i wydzielana przez fibroblasty, bardzo obfite w te zespoły tkankowe. Jak sama nazwa wskazuje (łącznik, połączenie), kolagen i reszta ciał komórkowych związanych z tymi tkankami Mają one na celu łączenie struktur ciała i utrzymywanie ich razem, dając w ten sposób trójwymiarowy kształt ciała. człowiek.

kolagen Ma wysoką wytrzymałość na rozciąganie, co czyni go głównym kandydatem do tworzenia części powięzi, chrząstki, więzadeł, skóry, ścięgien i kości.. Ponadto wraz z keratyną i elastyną jest przyczyną plastyczności i odkształcalności skóry. Poza typem I, kolagen XVII jest kolejnym z najważniejszych, ponieważ jest punktem połączenia między skórą właściwą a naskórkiem.

Dodatkowo należy zaznaczyć, że kolagen towarzyszy nam poza narządem ruchu i skórą, gdyż jest także częścią kluczowe struktury podczas rozwoju płodu, naczynia krwionośne, krążki międzykręgowe, a nawet rogówka. Nie idąc dalej, zrąb, najgrubsza część rogówki oka, składa się z około 200 połączonych ze sobą włókien kolagenowych. Bez tego białka prawidłowe widzenie byłoby niemożliwe.

Z tych wszystkich powodów, nie jest zaskakujące, że wiele mutacji związanych z genami kodującymi kolagen prowadzi do poważnych patologii. Ponadto, ponieważ mutacje pojedynczej nici mogą wpływać na zdrowe włókna kolagenowe, te mutacje są uważane za dominujące (są wyrażane, nawet jeśli jedna z dwóch kopii genu jest Furia). Zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa, zapalenie skórno-mięśniowe, twardzina skóry, łuszczycowe zapalenie stawów i wiele innych chorób są w taki czy inny sposób związane z kolagenem.

Streszczenie

Podsumowując, kolagen jest rodzajem białka, które może przybierać do 22 różnych form, w zależności od łańcuchów które go tworzą, kolejność aminokwasów, związek z resztą elementów komórkowych i miejsce Lokalizacja. Chociaż aż 9 na 10 włókien kolagenowych to włókna kolagenowe typu I, wszystkie odgrywają istotną rolę w długotrwałym dobrym samopoczuciu.

Kolagen jest również częścią skóry, dlatego często jest kojarzony z produktami przeciwstarzeniowymi i kremami odmładzającymi. Starzenie się, palenie tytoniu, narażenie na promieniowanie ultrafioletowe i inne zdarzenia mogą zmniejszyć produkcję kolagenu i degradują istniejący, co powoduje powstawanie zmarszczek i typowy wygląd w okresie starzenia.