Коллаген

Внешний вид и функции

Коллаген - это белок, который, как структурный белок, составляет важную часть соединительной и поддерживающей ткани. Согласно этому, это происходит в большинстве органов нашего тела. Коллаген является одним из белков клетчатки и имеет особую анатомическую структуру, благодаря чему образуется стабильный белок. Молекула коллагена имеет базовую структуру, состоящую из трех полипептидных цепей. Это белки, которые связаны друг с другом и состоят из 1000 отдельных аминокислот, наименьшей единицы белков.

Синтез предшественника коллагена сначала производится в клетках. Три белковые цепи лежат вместе и скручены друг вокруг друга. Они образуют основную структуру, вращающуюся по часовой стрелке, в результате чего получается молекула коллагена длиной около 300 нм и толщиной 1,5 нм. Эта структура известна как тройная спираль и образует предшественник коллагена. Дальнейшее производство коллагена теперь происходит вне клетки. Некоторые ферменты отрезают пептиды от этого проколлагена на концах. Теперь отдельные тройные спирали могут быть расположены параллельно и образовывать поперечные мостики. Это означает, что молекулы-коллеги взаимодействуют друг с другом и, таким образом, образуют стабильную и ассоциированную структуру.

В световом микроскопе вы можете увидеть типичную горизонтальную полосу, которая вызвана тем фактом, что молекулы коллег лежат вместе, образуя фибриллы, и их концы перекрываются. Несколько фибрилл в конечном итоге образуют коллагеновое волокно. Затем молекулы воды связываются с готовым коллагеном, а это означает, что коллаген всегда имеет высокое содержание воды. Сборка разных пептидных цепей создает разные тройные спирали. Поэтому различают разные типы коллагена, которые обычно нумеруются последовательно, например коллаген типа 1, типа 2 или типа 3.

Типы коллагена по-разному встречаются в разных типах тканей нашего тела. Как правило, коллаген содержится в коже, костях, хрящах, сухожилиях, связках, зубах, мышцах и глазах. Коллаген, который он содержит, придает этим структурам необходимую прочность и стабильность. Благодаря своим очень эластичным свойствам кости, хрящи и сухожилия устойчивы к разрывам, но также гибки.

В костях и зубах он также участвует в минерализации, наращивании костей и зубной эмали и является важной частью метаболизма. Органы нашего тела обычно окружены капсулой и жировой тканью. Коллаген также образует поверхностные слои и в основном находится в соединительной ткани. Таким образом, органы отделяются друг от друга, но остаются гибкими в своем положении. Таким образом, коллаген также участвует в амортизации и эластичности наших органов и выполняет защитную функцию с жировой тканью.

Коллаген в коже

Очень большая часть коллагена находится в коже, где он выполняет важную опорную функцию для слоев кожи и прилегающей соединительной ткани. Как белок, коллаген обладает свойством связывать воду, благодаря чему кожа остается упругой. Благодаря особой структуре коллагена коллагены очень эластичны, а это значит, что кожа также очень эластичная и гибкая. Насколько важен для этого коллаген Упругость кожи отображается, когда содержание коллагена медленно снижается примерно с 20 лет.

Постепенно появляются первые морщинки, связанные с расщеплением коллагена в коже. Затем кожа теряет эластичность и разрушается. Значительно снижается собственное производство коллагена, поэтому разные Косметическая продукция в виде кремов или строительных блоков коллагена, таких как белки и аминокислоты, пытаются заполнить коллагеновую подушку снаружи. Кремы с коллагеном или прямые инъекции в кожу должны снова разгладить морщины и сделать кожу более упругой. Поскольку коллаген связывает воду, кожа сразу после инъекции должна снова выглядеть более упругой и свежей.

Типы коллагена

Тип 1

Когда дело доходит до коллагена, различают разные типы, каждый из которых составляет разную долю в разных органах. Коллаген типа I имеет длину около 300 нм и образует типичную структуру плотно упакованных коллагеновых фибрилл, толщина которых может составлять от 50 до 200 нм. По количеству коллаген 1 типа является наиболее распространенным в организме человека. Этот тип особенно распространен на коже, соединительной ткани, сухожилиях, костях, мышечной фасции и роговице. В упомянутых структурах коллаген находится во внеклеточном матриксе, что означает, что коллаген окружает отдельные клетки кожи, костей и сухожилий.

Накапливая воду в коллагене, органы приобретают механическую прочность. Высокое содержание коллагена 1 типа в коже и сухожилиях делает их особенно прочными и эластичными. Пропорция коллег обеспечивает необходимую прочность на сжатие и жесткость различных конструкций.

Одним из наиболее известных нарушений синтеза коллагена 1 типа является Несовершенный остеогенез. Это Заболевание стекловидного тела, наследственный дефект костеобразования. В результате вырабатывается слишком мало коллагена, и кость становится менее стабильной и эластичной. В зависимости от степени тяжести заболевания это может быть разным. Пнуть пациента самопроизвольные и частые переломы на. Также могут возникнуть деформации черепа и позвоночника. Кроме того, пациенты обычно не очень высоки, так как болезнь затрагивает весь рост костей.

Тип 2

Коллаген типа 2, как и тип 1, также является коллагеном, образующим фибриллы. По длине эти два типа очень похожи. Тип 2 также имеет длину около 300 нм, но обычно он тоньше, чем коллаген типа 1. Коллаген 2 типа особенно часто встречается в гиалиновых и эластичных тканях. хрящ спереди. Гиалиновый хрящ выстилает суставы тела и образует верхний слой суставной щели.

Эластичный хрящ встречается, например, в ушной раковине, слуховом проходе, а также в небольших бронхах легких. В то время как коллаген 1-го типа имеет плотную структуру, волокна коллагена 2-го типа свободно лежат в различных структурах соединительной ткани. Помимо коллагена, существуют и другие вещества, такие как протеогликан и Гиалуроновая кислота в хряще. Благодаря такому составу и накоплению воды хрящ становится устойчивым к давлению, эластичным и растяжимым, но не таким стабильным, как кости.

Гидролизат

Гидролизаты - это продукты, возникающие в результате расщепления белков или белков. Гидролизат также можно получить из коллагена путем ферментативного расщепления (гидролиза). Эти белки коллагена предпочтительно получают из коллагена 1 типа и используют в качестве Пищевые добавки использовал. Они содержат большое количество коротких аминокислотных цепей (пептидов) и очень похожи на желатин.

Одно отличие состоит в том, что гидролизаты коллагена не образуют гель и легко растворяются в воде. Это белый порошок без запаха и вкуса, который можно использовать для связывания, эмульгирования и вспенивания. Этот порошок особенно используется в диетах, богатых белком, и Спортивное питание. Он доступен в виде порошка, который можно растворить и дополнять потребление белка во время интенсивных физических нагрузок. Он также используется для восстановления поврежденной хрящевой ткани.

Гидролизаты коллагена предназначены для стимулирования образования хряща и, таким образом, восстановления изношенного суставного материала. У пациентов с износом хряща (остеоартроз) это должно привести к уменьшению боли и уменьшению подвижности суставов. Белки коллагена также содержатся в некоторых косметических продуктах, поскольку они хорошо усваиваются организмом, они должны иметь возможность проникать в более глубокие слои кожи и улучшать и подтягивать внешний вид кожи.