WWW.GOLKOM.RU   Добавить в Избранное


БИБЛИОТЕКА ПРИРОДЫ
информационный портал

Главная  Новости  Каталог  Книги  КМЭ  Форум

ТУ  Гербарий  Golkom-Balance  Golkom-Post

 
Регистрация:

Перейти к следующей новости ' ||ОБМЕН ВЕЩЕСТВ КОСТНОЙ ТКАНИ. В настоящее время полностью отвергнуто представление о скелете как о чисто механической конструкции, призванной осуществлять лишь опорную функцию.'Перейти к предыдущей новости ' ||МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА КОСТНОЙ ТКАНИ. Компактное вещество кости состоит по весу в среднем на 70% из неорганических веществ, на 20% из органических веществ и на 10% из воды; в губчатой кости минеральные вещества составляют 35-40% , органические 50-55%, вода 10%.'Новости

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ.

Неорганические вещества. Скелет человека является главным депо кальция и фосфора. В норме скелет взрослого содержит около 1200 г кальция, 530 г фосфора, 11 г магния. Почти 99% тканевого кальция, 87% фосфора и 58% магния содержится в скелете. Химический состав костной ткани не постоянен и зависит от возраста и вида ткани (компактная или губчатая кость).

В табл. 1 приведен состав воздушно-сухой компактной костной ткани.

Таблица 1.



Таблица 1.



Помимо кальция, фосфора и магния - основных элементов костной ткани, - в ней содержатся углерод, хлор, алюминий, бор, фтор, марганец, медь, свинец, стронции, уран, скандий, лантан, серебро, барий, кадмий, кобальт, железо, молибден, титан, ванадий, кремний и др. Количества большинства из указанных микроэлементов не превышают 0,001%. Несмотря на очень малую концентрацию, микроэлементы играют важную роль в процессах жизнедеятельности, развития и роста кости. Объясняется это способностью микроэлементов функционировать в качестве катализаторов или активаторов ферментов, витаминов и гормонов.

Известно, что высокое содержание бериллия и алюминия, стронция и марганца в пищевом рационе приводит к возникновению бериллиевого, алюминиевого и стронциевого рахита. И хотя конечный эффект избыточного поступления этих элементов в организм одинаков, механизм действия их различен. Так, например, бериллий непосредственно воздействует на процессы кальцификации костей, имея тенденцию накапливаться в них. Влияние бериллия на процессы оссификации, по-видимому, связано с его специфическим угнетающим действием на щелочную фосфатазу. Бериллиевый рахит не излечивается витамином D. Рахитогенное действие алюминия обусловлено образованием в желудке нерастворимых соединений алюминия с фосфатами, что затрудняет усвоение фосфатов. Добавление алюминия в эквивалентных количествах к содержащемуся в пище фосфору приводит к гибели животных, при этом фосфор исчезает из крови.

Вода в костях выполняет важную обменную функцию. Это среда, через которую диффундируют неорганические ионы, сахара и другие низкомолекулярные вещества, необходимые для клеточного питания и удаления продуктов обмена. Кроме того, вода принимает непосредственное участие в процессах минерализации.

Органические вещества. Помимо коллагена, в костной ткани содержится резистентный белок, который не растворяется в горячей воде, белок, входящий в оссеомукоид, отличный по своим свойствам от коллагена, альбумин и фракции коллагена, отличающиеся способностью растворяться в разных растворителях. Лучше всего изучен коллаген. Это фибриллярный белок, не растворимый в холодной воде, в горячей воде переходит в раствор, образуя желатину. Молекулярный вес коллагена достигает нескольких миллионов.

Различают несколько фракций коллагена кости - фракцию, растворимую в нейтральных солевых растворах слабой ионной силы - так. наз. нейтрально растворимый коллаген, коллаген, растворимый в буферных растворах с рН=4,0-4,5, и нерастворимый коллаген. Показано, что нерастворимый коллаген нацело растворяется в разведенной уксусной кислоте после предварительной обработки α-амилазой, которая расщепляет еще неидентифицированные связи в нерастворимом коллагене.

Изучение аминокислотного состава нерастворимого коллагена и коллагена, растворимого в нейтральных и цитратных растворах, показало полную их идентичность; т. о., нет достаточных данных для того, чтобы относить их к различным белкам. Неодинаковая растворимость, по-видимому, обусловлена наличием разного количества внутренних поперечных связей ковалентного типа.

Резистентный белок более устойчив к горячей воде, чем коллаген. По своему аминокислотному составу и особенно высокому содержанию тирозина напоминает альбумин. Он не содержит оксипролина, а количество пролина и глицина меньше, чем в коллагене. Содержание валина и аланина меньше, чем в эластине.

Оссеомукоид - комплекс белка и мукополисахаридов. Белок, выделенный из оссеомукоида, не содержит оксипролина, содержит очень мало глицина, аланина и пролина, много тирозина и лейцина (табл. 2); по своим свойствам напоминает альбумин крови.

При электрофоретическом разделении водорастворимых белков костной ткани на бумаге, в аппарате Тизелиуса и полиакриламидном геле был обнаружен альбумин и ферменты - альдолаза и глицеральдегиддегидраза.

Таблица 2. Аминокислотный состав коллагена и оссеомукоида (г аминокислоты в 100 г сухого обеззоленного белка) (J. Е. Eastol, 1956)



Таблица 2. Аминокислотный состав коллагена и оссеомукоида (г аминокислоты в 100 г сухого обеззоленного белка) (J. Е. Eastol, 1956)



Полисахариды составляют ок. 0,5% органической части кортикальной кости. Углеводные компоненты костной ткани представлены хондроитинсульфатом, хондроитином, гиалуроновой к-той, гликогеном. О преобладании в костной ткани нейтральных мукополисахаридов по сравнению с хондроитинсульфатом свидетельствуют результаты раздельного изучения глюкозамино- и галактозаминосодержащих веществ.

Содержание мукополисахаридов в костной ткани с возрастом уменьшается. Уменьшение количества аминосахаров в компактном веществе костей конечностей человека происходит либо на протяжении всего пре-и постнатального периода, либо только у эмбрионов, плодов и детей до 6 лет. Величина отношения - глюкозамин/галактоземин - на протяжении большей части пре- и постнатального периода остается практически одинаковой.

В компактном веществе кости обнаружены две фракции углеводов. Первая фракция, содержащая галактозамин, сульфат и уроновые к-ты, дающая положительную метахроматическую реакцию и отрицательную ШИК-реакцию и составляющая всего 0,2% сухого веса ткани, была охарактеризована как хондроитинсульфат. Количество второй фракции было в 12 раз выше.

Судя по наличию глюкозамина, галактозы, маннозы, фукозы, а также низкому содержанию уроновых кислот, сульфата и ШИК-положительной реакции, эта фракция представляла смесь различных углеводов.

В костной ткани содержится 3,3-8,0 мг% гликогена, играющего важную роль в жизнедеятельности костной ткани в процессах ее образования и роста; он содержится в зрелых и гипертрофированных хрящевых клетках, особенно много его на месте будущего центра окостенения. Накопление полисахарида предшествует обызвествлению, после начала которого количество гликогена быстро уменьшается.

Лимонная кислота локализуется главным образом в скелете, где содержится более 70% всей лимонной кислоты организма. Обмен кальция костей тесно связан с метаболизмом лимонной кислоты благодаря ее способности образовывать растворимые комплексы с кальцием. Содержание этой кислоты в костном органе обратно пропорционально метаболической активности костных зон. Так, диафизы содержат больше лимонной кислоты, чем эпифизы.

Изучение обмена лимонной кислоты в костной ткани показало присутствие в ней цитрогеназы, аконитазы и изолимонной дегидрогеназы, причем активность цитрогеназы и аконитазы выше, чем активность изолимонной дегидрогеназы. Такое соотношение ферментов способствует местному увеличению концентрации лимонной кислоты, которая затем вступает в обменные реакции с кальцием.

Ферменты представлены в костной ткани очень широко, в ней обнаружены протеазы, ферменты углеводного обмена - альдолаза, амилаза, глицерофосфатдегидраза, триозофосфатгидрогеназа, ферменты трикарбонового цикла - цитрогеназа, аконитаза, изолимонная дегидрогеназа, аминопептидаза, кокарбоксилаза, органическая и неорганическая пирофосфатазы, щелочная и кислая фосфатазы, трансаминазы, трансфосфорилазы и др.

Окислительные ферменты: сукцинатдегидрогеназа, лактатдегидрогеназа, малатгидрогеназа, изоцитратдегидрогеназа и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, цитохромоксидаза, глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа, дигидрооротатдегидрогеназа. Содержание такого большого количества окислительных ферментов свидетельствует о том, что обызвествленные ткани способны осуществить различные метаболические превращения, контролируемые ферментами. Цитохромоксидаза взаимодействует с анаэробными гидрогеназными системами так же хорошо, как и с молекулярным кислородом, тогда как глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа катализирует в основном реакции анаэробного гликолиза.

Наличие дегидрогеназы, принимающей участие в окислительном декарбоксилировании α-кетокислот, свидетельствует о потенциальных возможностях костной ткани в образовании таких богатых энергией соединений, как ацил-коэнзим А. Дигидрооротатдегидрогеназа играет важную роль в промежуточном обмене пиримидинов и ее присутствие в остеобластах интересно с точки зрения синтеза нуклеиновых кислот в этих клетках.

До последнего времени присутствие коллагенолитического фермента в тканях животных доказано не было. В последние годы появились сообщения, доказывающие коллагенолитическую активность костных клеток. Гомогенат костных клеток разделяли дифференциальным центрифугированием на 4 фракции. Затем была измерена коллагенолитическая активность каждой фракции. Наибольшей коллагенолитической активностью обладала фракция крупных гранул. Очень невелика была активность ядерной фракции. Наиболее тяжелая фракция не содержала фермента. Есть основания считать, что коллагенолитическая активность связана главным образом с внутриклеточными частицами и сосредоточена во фракции, соответствующей лизосомам. Коллагеназа костной ткани способна расщеплять коллаген по крайней мере до ультрафильтрующихся фрагментов. Фермент термолабилен, оптимум действия при рН=7,4 [Вудс (J. F. Woods), 1965.

Ферментный сектор костной ткани отличается рядом особенностей по сравнению с другими тканями. Так, начальные стадии расщепления гликогена осуществляются в костной ткани главным образом амилолитическим путем. Фосфорилаза, которая, по современным представлениям, занимает центральное место в распаде гликогена, в костной ткани не обнаруживается. Характерным также является высокая активность щелочной фосфатазы (в среднем 25 ед. Боданского) и альдолазы (28 ед.), превышающая в несколько раз уровень их в сыворотке крови.

Оказалось также, что костная ткань не обладает глютамикоаланиновой активностью, а активность глютамико-аспарагиновой трансаминазы в компактном веществе трубчатых костей взрослых кроликов в 5 раз превышает активность ее в сыворотке крови. Эти данные свидетельствуют о том, что костная ткань обладает собственным, специфическим для нее обменом веществ.

Нуклеиновый обмен костной ткани изучен крайне мало, несмотря на то, что нуклеиновым кислотам принадлежит регулирующая роль в биосинтезе белков вообще и костной матрицы в частности. Костные клетки содержат нуклеиновые кислоты, причем существует параллелизм между количеством РНК в остеобластах и интенсивностью остеогенеза.

Исходя из данных о том, что экзогенные рибонуклеиновые кислоты обладают органной специфичностью в отношении биосинтеза белков, А. М. Белоус (1968) применял гомологичную РНК костного регенерата в качестве стимуляторов процесса регенерации. Им было показано органоспецифическое стимулирующее действие рибонуклеиновых кислот на регенераторные процессы костной ткани.
Предыдущая новость Все новости Следующая новость

Текущая новость: "ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ."


Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115





Рейтинг@Mail.ru
Главная  Новости  Каталог  Книги  КМЭ  Форум

ТУ  Гербарий  Golkom-Balance  Golkom-Post


Copyright © 2002-2017 "Библиотека природы"
По вопросам размещения рекламы на сайте: info@golkom.ru


Rambler's Top100