БИОХИМИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

Содержание

Слайд 2

Структурные разновидности соединительной ткани Жировая клетчатка хрящи Клапаны сердца сухожилия кости

Структурные разновидности соединительной ткани

Жировая
клетчатка

хрящи

Клапаны
сердца

сухожилия

кости

фасции

нейроглия

зубы

десны

перегородки

Стенки
сосудов

Слайд 3

ФУНКЦИИ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ Структурная Универсальный биологический клей Обеспечение постоянства тканевой проницаемости

ФУНКЦИИ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ

Структурная
Универсальный биологический клей
Обеспечение постоянства тканевой проницаемости
Обеспечение водно-солевого равновесия
Защитная

функция
Депонирующая функция
Слайд 4

Слайд 5

Основные белки соединительной ткани: -Коллаген, -Эластин, -Гликопротеины, -Протеогликаны.


Основные белки
соединительной ткани:
-Коллаген,
-Эластин,
-Гликопротеины,
-Протеогликаны.

Слайд 6

Коллаген Самый распространенный белок (25-33% всех белков организма) Входит в состав

Коллаген

Самый распространенный белок (25-33% всех белков организма)
Входит в состав коллагеновых волокон
Самый

прочный белок
Водонерастворимый, но набухающий белок
Мультимерный белок(субъединица–тропоколлаген)
Выполняет структурную и минерализующую функцию
Слайд 7

Полипептидные цепи Тропоколлагеновые молекулы (тройная спираль) Коллагеновые фибриллы Коллагеновое волокно

Полипептидные
цепи

Тропоколлагеновые молекулы
(тройная спираль)

Коллагеновые фибриллы

Коллагеновое
волокно

Слайд 8

Первичная структура коллагена -мало или совсем нет триптофана, цистеина -каждая третья

Первичная структура коллагена

-мало или совсем нет триптофана, цистеина
-каждая третья аминокислота– глицин,
-содержание

пролина и гидроксипролина колеблется от 14 до 23%,
- высока доля лизина и гидрокслизина
-наиболее часто повторяемый фрагмент первичной структуры – [гли-про-Х], где Х – какая-либо из остальных аминокислот.
Слайд 9

Вторичная структура коллагена Вторичная структура коллагена представлена левозакрученной α-спиралью. На один

Вторичная структура коллагена

Вторичная структура коллагена представлена левозакрученной α-спиралью. На один

виток спирали приходится 3 аминокислотных остатка, а не 3,6, как это характерно для вторичной структуры глобулярных белков.
Слайд 10

Третичная структура коллагена Коллаген – мультимерный белок Субъединицей коллагена является тропоколлаген-

Третичная структура коллагена

Коллаген – мультимерный белок
Субъединицей коллагена является тропоколлаген- правозакрученая спираль

из трёх α-цепей, соединенных друг с другом водородными связями за счет остатков гидроксипролина (тройная спираль)
Слайд 11

Четвертичная структура коллагена Ковалентные Поперечные связи Ионные связи по типу «конец

Четвертичная структура коллагена

Ковалентные
Поперечные связи

Ионные связи
по типу «конец в
конец»

способ укладки

молекул тропоколлагена в пространстве в виде фибриллярных структур
Слайд 12

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КОЛЛАГЕНА

УРОВНИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КОЛЛАГЕНА

Слайд 13

Синтез и процессинг коллагена в фибробластах соединительной ткани


Синтез и процессинг коллагена в фибробластах соединительной ткани

Слайд 14

СИНТЕЗ И ПРОЦЕССИНГ КОЛЛАГЕНА


СИНТЕЗ И ПРОЦЕССИНГ КОЛЛАГЕНА

Слайд 15

1. СИНТЕЗ ПРЕПРОКОЛЛАГЕНА Молекула-предшественник- препроколлаген, содержащий на N-конце сигнальную последовательность, состоящую


1. СИНТЕЗ ПРЕПРОКОЛЛАГЕНА

Молекула-предшественник- препроколлаген, содержащий на N-конце сигнальную последовательность, состоящую из

100 аминокислотных остатков, синтезируется на прикрепленных к эндоплазматическому ретикулуму рибосомах.
Слайд 16

2. ТРАНСПОРТ В ЭПР, ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ ОТЩЕПЛЕНИЕ СИГНАЛЬНОГО ПЕПТИДА После проникновения в


2. ТРАНСПОРТ В ЭПР, ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ ОТЩЕПЛЕНИЕ СИГНАЛЬНОГО ПЕПТИДА

После проникновения в пространство

эндоплазматического ретикулума, происходит отщепление сигнальной последовательности под действием специфической протеиназы. Образуется проколлаген.
Слайд 17

3. ГИДРОКСИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ ПРОЛИНА И ЛИЗИНА Необходимые компоненты этой реакции:


3. ГИДРОКСИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ ПРОЛИНА И ЛИЗИНА

Необходимые компоненты этой реакции: гидроксилазы,

О2 , витамин С , α-кетоглутарат
Слайд 18

4. ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ ГИДРОКСИЛИЗИНА Углеводные остатки связываются с 5-ОН-группами гидроксилизина


4. ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ ГИДРОКСИЛИЗИНА

Углеводные остатки связываются с 5-ОН-группами гидроксилизина О-гликозидными

связями. Чаще всего углеводными компонентами являются галактоза или дисахарид галактозилглюкоза.
Слайд 19

5. ОБРАЗОВАНИЕ ТРОЙНОЙ СПИРАЛИ ПРОКОЛЛАГЕНА включает несколько процессов: а) Между С-концевыми


5. ОБРАЗОВАНИЕ ТРОЙНОЙ СПИРАЛИ ПРОКОЛЛАГЕНА

включает несколько процессов:
а) Между С-концевыми

последовательностями полипептидных цепей формируются межцепочечные дисульфидные связи
б) Каждая пептидная цепь проколлагена соединяется водородными связями с двумя другими цепями образуя тройную спираль проколлагена
Слайд 20

6. СЕКРЕЦИЯ В МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС После завершения внутриклеточного процессинга молекулы гликозилированного


6. СЕКРЕЦИЯ В МЕЖКЛЕТОЧНЫЙ МАТРИКС

После завершения внутриклеточного процессинга молекулы гликозилированного проколлагена

перемещаются к наружной поверхности клетки через комплекс Гольджи,
включаются в секреторные пузырьки и секретируются в межклеточное пространство экзоцитозом.
Слайд 21

7. ОТЩЕПЛЕНИЕ С- и N-КОНЦЕВЫХ ПЕПТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ Внеклеточные специфичные проколлагенпептидазы (


7. ОТЩЕПЛЕНИЕ С- и N-КОНЦЕВЫХ ПЕПТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Внеклеточные специфичные проколлагенпептидазы
( амино-

и карбоксипептидазы), отщепляют на N-и С- концах последовательности аминокислот с молекулярной массой 20 и 30-35 кДа, в результате чего образуются молекулы тропоколлагена
Слайд 22

8. ОБЪЕДИНЕНИЕ МОЛЕКУЛ ТРОПОКОЛЛАГЕНА а) Самопроизвольное объединение молекул тропоколлагена по типу


8. ОБЪЕДИНЕНИЕ МОЛЕКУЛ ТРОПОКОЛЛАГЕНА

а) Самопроизвольное объединение молекул тропоколлагена по типу «конец

в конец» (ионные связи)
б) Ковалентное объединение молекул тропоколлагена по типу «бок о бок» (кислород, Сu2+, лизилоксидаза) с образованием нерастворимого коллагена.

Образовавшиеся альдегиды участвуют в формировании ковалентных связей между собой, а также с другими остатками лизина или гидроксилизина соседних молекул тропоколлагена, и в результате возникают поперечные сшивки, стабилизирующие фибриллы коллагена

Слайд 23

КАТАБОЛИЗМ КОЛЛАГЕНА


КАТАБОЛИЗМ КОЛЛАГЕНА

Слайд 24


Слайд 25

Эластин- основной белок эластических волокон, которые содержатся в межклеточном веществе кожи,

Эластин- основной белок
эластических волокон, которые
содержатся в межклеточном веществе
кожи, стенок

кровеносных сосудов,
связок, лёгких, желчного пузыря,
мочевого пузыря, кишечника,
(тканей, которые могут растягиваться).
преобладают аминокислоты с неполярными радикалами: глицин, валин, аланин
много пролина и лизина
нет гидроксилизина
мало гидроксипролина
- не формируют регулярные вторичную и третичную структуры
Слайд 26

Слайд 27

Различия между коллагеном и эластином

Различия между коллагеном и эластином

Слайд 28

Слайд 29

Основные гликопротеины соединительной ткани

Основные гликопротеины соединительной ткани

Слайд 30

Протеогликаны


Протеогликаны

Слайд 31

Структура мономера гликозамингликанов {Уроновая кислота или галактоза-O- Ацетилир. или (и) гликозилир. гексозамин}n

Структура мономера гликозамингликанов

{Уроновая кислота или галактоза-O-
Ацетилир. или (и) гликозилир. гексозамин}n

Слайд 32

СОСТАВ ГЛЮКОЗАМИНГЛИКАНОВ Название глюкозамин- гликана Дисахаридный мономер

СОСТАВ ГЛЮКОЗАМИНГЛИКАНОВ

Название глюкозамин-
гликана

Дисахаридный мономер

Слайд 33

Глюкозаминогликаны входят в состав сложных белков- протеогликанов

Глюкозаминогликаны входят в состав сложных белков- протеогликанов

Слайд 34

ПРОТЕОГЛИКАНОВЫЙ АГРЕГАТ Коровый белок субъединица Гиалуроновая кислота Другие ГАГ Связующий белок Протеогликановый агрегат

ПРОТЕОГЛИКАНОВЫЙ АГРЕГАТ

Коровый
белок

субъединица

Гиалуроновая
кислота

Другие
ГАГ

Связующий
белок

Протеогликановый
агрегат

Слайд 35

Функции протеогликанов Депонирование воды, Депонирование жира (адипоциты) Депонирование осмотически активных ионов

Функции протеогликанов

Депонирование воды,
Депонирование жира (адипоциты)
Депонирование осмотически активных ионов (Na+, Cl-),
Формирование тургора

ткани,
Минерализационная роль (связывание Ca2+ в кости и зубе),
Формирование гисто-гематических барьеров,
Противосвертывающая функция (гепарин)
Защитная функция (сайты связывания иммуноглобулинов)
Слайд 36

Особенности метаболизма соединительной ткани 1. Низкая скорость обновления всех молекул (более

Особенности метаболизма соединительной ткани

1. Низкая скорость обновления всех молекул
(более длительный

период полураспада
по сравнению с другими тканями). Например:
- τ1/2 белков печени, почек, легких ~ 5 дней
- τ1/2 альбуминов плазмы крови ~ 7-26 дней,
- τ1/2 коллагена кости ~ 10 лет
Слайд 37

Особенности метаболизма соединительной ткани 2. Возрастные изменения метаболизма соединительной ткани: -снижение

Особенности метаболизма соединительной ткани

2. Возрастные изменения метаболизма соединительной ткани:
-снижение количества ГАГ,
-снижение

отношения ХС/KС (12.0 – дети; 0.95 – старше 60 лет),
-увеличение отношения коллаген/эластин,
-увеличение числа поперечных сшивок в коллагене,
-увеличение резистентности коллагена к протеолизу,
-снижение уровня экскреции оксипролина с мочой,
-снижение содержания воды (тургор),
-аномальное накопление солей кальция и
других труднорастворимых солей,
-накопление липофусцина,
-накопление гликозилированных белков (белков Амадори)
-развитие пародонтоза и выпадение зубов
Слайд 38

Основные патологические состояния, связанные с нарушениями функций соединительной ткани Врожденные Приобретенные

Основные патологические состояния, связанные с нарушениями функций соединительной ткани

Врожденные Приобретенные
-Osteogenesis

imperfecta -Цинга
(Мутации коллагена I) (дефицит вит.С в пище)
-Синдром Элерса-Данло и Менкеса -Остеохондроз
(мутации ферментов процес- (дистрофические измене-
синга коллагена, таких как ния костей, хрящей и
лизил-гидроксилаза и лизил-) аномальное накопление
оксидаза солей кальция)
-Мукополисахаридозы -Эндокринные рас-
(мутации ферментов распада стройства (патология
ГАГ) гипофиза, коры
надпочечников,
парашитовидной железы
и др.)
-Рахит
(дефицит вит. D),
-остеопороз (аномальная
деминерализация костной ткани)

Зубы и десны при
синдроме Элерса-Данло
и цинге

Слайд 39

МУКОПОЛИСАХАРИДОЗЫ Наследственные дефекты гидролаз, участвующих в катаболизме гликозаминогликанов. Характеризуются избыточным накоплением

МУКОПОЛИСАХАРИДОЗЫ

Наследственные дефекты гидролаз, участвующих в катаболизме гликозаминогликанов. Характеризуются избыточным накоплением гликозаминогликанов

в тканях, приводящим к деформации скелета и увеличению органов, содержащих большие количества внеклеточного матрикса. Проявляются деформациями скелета, поражениями сосудов, помутнением роговицы, нарушениями в умственном развитии детей, уменьшением продолжительности жизни.
Слайд 40