Kolagēns

Izkārtojums un funkcija

Kolagēns ir olbaltumviela, kas kā strukturāls proteīns veido būtisku saistaudu un balsta audu daļu. Saskaņā ar to tas notiek lielākajā daļā mūsu ķermeņa orgānu. Kolagēns ir viens no šķiedru proteīniem un tam ir īpaša anatomiskā struktūra, lai tā rezultātā iegūtu stabilu olbaltumvielu. Kolagēna molekulai ir pamata struktūra, ko veido trīs polipeptīdu ķēdes. Tie ir olbaltumvielas, kas ir savērtas kopā un sastāv no 1000 atsevišķām aminoskābēm, kas ir mazākā olbaltumvielu vienība.

Kolagēna prekursora sintēze vispirms rodas šūnās. Trīs olbaltumvielu ķēdes atrodas kopā un savītas ap otru. Tie veido pulksteņrādītāja virzienā rotējošu pamatstruktūru, kā rezultātā kolagēna molekula ir aptuveni 300 nm gara un 1,5 nm bieza. Šis izkārtojums ir pazīstams kā trīskāršā spirāle un veido kolagēna priekšteci. Turpmākā kolagēna ražošana tagad notiek ārpus šūnas. Daži fermenti no šī prokollagēna galos nogriež peptīdus. Tagad atsevišķos trīskāršos spirālus var sakārtot paralēli un veidot šķērsveida tiltus. Tas nozīmē, ka kolēģu molekulas veido savstarpēju tīklu un tādējādi veido stabilu un saistītu ietvaru.

Gaismas mikroskopā jūs varat redzēt tipisku horizontālu svītrojumu, ko izraisa fakts, ka kolēģu molekulas saliek kopā, veidojot fibrilas, un gali pārklājas. Vairākas fibrilas galu galā veido kolagēna šķiedru. Tad ūdens molekulas saistās ar gatavo kolagēnu, kas nozīmē, ka kolagēnam vienmēr ir augsts ūdens saturs. Dažādu peptīdu ķēžu salikšana rada dažādus trīskāršus spirālus. Tāpēc tiek nošķirti dažādi kolagēna veidi, kurus parasti numurē pēc kārtas, piemēram, 1., 2. vai 3. tipa kolagēns.

Kolagēna veidi dažādos mūsu ķermeņa audu veidos notiek atšķirīgi. Kolagēns parasti atrodas ādā, kaulos, šķiedru skrimšļos, cīpslās, saitēs, zobos, muskuļos un acīs. Kolagēns, kas tajā atrodas, piešķir šīm struktūrām nepieciešamo izturību un stabilitāti. Kauli, skrimšļi un cīpslas ļoti elastīgo īpašību dēļ ir noturīgi pret asarām, bet arī elastīgi.

Kaulos un zobos tā ir iesaistīta arī mineralizācijā, kaulu un zobu emaljas uzkrāšanā, un tā ir svarīga vielmaiņas sastāvdaļa. Mūsu ķermeņa orgānus parasti norobežo kapsula un taukaudi. Kolagēns veido arī virsmas slāņus un lielākoties atrodas saistaudos. Tādējādi orgāni ir atdalīti viens no otra, bet paliek elastīgi savā stāvoklī. Tāpēc kolagēns ir iesaistīts arī mūsu orgānu amortizācijā un elastībā un ar tauku audiem veic aizsargfunkciju.

Kolagēns ādā

Ļoti liela daļa kolagēna atrodas ādā, kur tā veic svarīgu ādas slāņu un blakus esošo saistaudu atbalsta funkciju. Kolagēnam kā olbaltumvielai piemīt ūdens saistīšanās īpašība, kas uztur ādu saspringtu. Kolagēna īpašās struktūras dēļ kolagēni ir ļoti elastīgi, kas nozīmē, ka arī āda ir ļoti elastīga un elastīga. Cik svarīgs tam ir kolagēns Ādas tvirtums tiek parādīts, kad kolagēna saturs lēnām samazinās apmēram no 20. gadu vidus.

Pamazām parādās pirmās grumbas, kas ir saistītas ar kolagēna sadalīšanos ādā. Pēc tam āda zaudē elastību un sabrūk. Pašu kolagēna ražošana ievērojami samazinās, tāpēc dažādi Kosmētikas līdzekļi krēmu vai kolagēna celtniecības bloku veidā, piemēram, olbaltumvielas un aminoskābes, mēģiniet aizpildīt kolagēna spilvenu no ārpuses. Kolagēnu saturošiem krēmiem vai tiešām injekcijām ādā vajadzētu atkal izlīdzināt grumbas un padarīt ādu tvirtāku. Tā kā kolagēns saista ūdeni, tūlīt pēc injekcijas ādai atkal vajadzētu izskatīties stingrākai un svaigākai.

Kolagēna veidi

1. tips

Runājot par kolagēnu, tiek nošķirti dažādi veidi, no kuriem katrs dažādos orgānos veido atšķirīgu proporciju. I tipa kolagēna garums ir aptuveni 300 nm, un tas veido blīvi iesaiņotu kolagēna fibrilu tipisko struktūru, kuru biezums var būt no 50 līdz 200 nm. Daudzuma ziņā cilvēka organismā visvairāk ir 1. tipa kolagēna. Šis tips ir īpaši izplatīts ādā, saistaudos, cīpslās, kaulos, muskuļu fascijās un radzenē. Minētajās struktūrās kolagēns atrodas ārpusšūnu matricā, kas nozīmē, ka kolagēns ieskauj atsevišķas šūnas ādā, kaulos un cīpslās.

Uzglabājot ūdeni kolagēnā, orgāni iegūst mehānisko izturību. Augsts 1. tipa kolagēna saturs ādā un cīpslās padara tās īpaši spēcīgas un elastīgas. Kolēģu īpatsvars nodrošina nepieciešamo dažādu konstrukciju spiedes izturību un stingrību.

Viens no pazīstamākajiem 1. tipa kolagēna sintēzes traucējumiem ir Osteogenesis imperfecta. Tas ir Stikla kaula slimība, iedzimts kaulu veidošanās defekts. Tā rezultātā tiek ražots pārāk maz kolagēna, un kauls ir mazāk stabils un izturīgs. Atkarībā no slimības smaguma tas var būt atšķirīgs. Kick ar pacientu spontāni un bieži lūzumi ieslēgts. Var rasties arī galvaskausa un mugurkaula deformācijas. Turklāt pacienti parasti neaug ļoti augsti, jo šī slimība ietekmē visu kaulu augšanu.

2. tips

2. tipa kolagēns, tāpat kā 1. tips, ir arī fibrilu veidojošs kolagēns. Garuma ziņā abi veidi ir ļoti līdzīgi. Arī 2. tips ir aptuveni 300 nm garš, bet tas parasti ir plānāks nekā 1. tipa kolagēns. 2. tipa kolagēns ir īpaši izplatīts hialīnā un elastīgā veidā skrimslis priekšā. Hialīna skrimšļi izklāj ķermeņa locītavas un veido locītavas telpas augšējo slāni.

Elastīgi skrimšļi rodas, piemēram, uz auss, auss kanāla un arī uz mazajiem plaušu bronhiem. Kamēr 1. tipa kolagēnam ir blīva struktūra, 2. tipa kolagēna šķiedras brīvi atrodas dažādās saistaudu struktūrās. Papildus kolagēnam ir arī citas vielas, piemēram, proteoglikāns un Hialuronskābe skrimšļos. Sakarā ar šo sastāvu un ūdens uzkrāšanos skrimšļi kļūst izturīgi pret spiedienu, elastīgi un stiepjas, bet nav tik stabili kā kauli.

Hidrolizāts

Hidrolizāti ir produkti, kas rodas olbaltumvielu vai olbaltumvielu sadalīšanās rezultātā. Hidrolizātu var iegūt arī no kolagēna, fermentatīvi šķeļot (hidrolīzi). Šos kolagēna proteīnus vēlams iegūt no 1. tipa kolagēna un izmantot kā Uztura bagātinātāji izmantots. Tie satur lielu īsu aminoskābju ķēžu (peptīdu) daļu un ir ļoti līdzīgi želatīnam.

Viena atšķirība ir tāda, ka kolagēna hidrolizāti negelējas un tos var viegli izšķīdināt ūdenī. Tas ir balts pulveris bez smaržas un garšas, ko var izmantot saistīšanai, emulgācijai un putošanai. Šo pulveri lieto īpaši ar olbaltumvielām bagātās diētās un Sporta uzturs. Tas ir pieejams kā pulveris, ko var izšķīdināt un papildināt olbaltumvielu uzņemšanu intensīvas fiziskās slodzes laikā. To lieto arī bojāto skrimšļa audu atjaunošanai.

Kolagēna hidrolizāti ir paredzēti, lai stimulētu skrimšļa veidošanos un tādējādi atjaunotu nodilušo locītavu materiālu. Pacientiem ar skrimšļa nodilumu (osteoartrītu) tam vajadzētu uzlabot locītavu sāpju un kustīgumu. Kolagēna proteīni ir arī dažos kosmētikas līdzekļos, jo ķermenis tos labi absorbē, tiem jāspēj iekļūt dziļākajos ādas slāņos un uzlabot un nostiprināt ādas izskatu.