Kolagen

Susun atur dan fungsi

Kolagen adalah protein yang, sebagai protein struktur, membentuk bahagian penting dari tisu penghubung dan penyokong. Menurut ini, ia berlaku di sebahagian besar organ di dalam badan kita. Kolagen adalah salah satu protein serat dan mempunyai struktur anatomi tertentu sehingga menghasilkan protein yang stabil. Molekul kolagen mempunyai struktur asas yang terdiri daripada tiga rantai polipeptida. Ini adalah protein yang disatukan dan terdiri daripada 1000 asid amino individu, unit protein terkecil.

Sintesis pendahuluan kolagen pertama kali dihasilkan di dalam sel. Ketiga-tiga rantai protein itu bersatu dan berpusing di antara satu sama lain. Mereka membentuk struktur asas berputar mengikut arah jam, yang menghasilkan molekul kolagen dengan panjang kira-kira 300 nm dan tebal 1.5 nm. Susunan ini dikenali sebagai heliks tiga dan membentuk pendahuluan kolagen. Penghasilan kolagen selanjutnya kini berlaku di luar sel. Enzim tertentu memotong peptida dari prokolagen ini di hujungnya. Kini heliks triple individu dapat disusun secara selari dan membentuk jambatan silang. Ini bermaksud bahawa molekul rakan sekerja satu sama lain dan dengan itu membentuk kerangka yang stabil dan berkaitan.

Dalam mikroskop cahaya, anda dapat melihat garis lintang mendatar khas, yang disebabkan oleh fakta bahawa molekul rakan sekerja bersatu membentuk fibril dan hujungnya bertindih. Beberapa fibril akhirnya membentuk serat kolagen. Kemudian molekul air mengikat kolagen siap, yang bermaksud bahawa kolagen selalu mempunyai kandungan air yang tinggi. Pemasangan rantai peptida yang berlainan menghasilkan heliks tiga yang berbeza. Oleh itu, perbezaan dibuat antara pelbagai jenis kolagen, yang biasanya diberi nombor berturut-turut, seperti jenis kolagen 1, jenis 2 atau jenis 3.

Jenis kolagen berlaku secara berbeza pada pelbagai jenis tisu di dalam badan kita. Secara umum, kolagen terdapat pada kulit, tulang, tulang rawan serat, tendon, ligamen, gigi, otot dan mata. Kolagen yang dikandungnya memberikan kekuatan dan kestabilan struktur yang diperlukan. Oleh kerana sifatnya yang sangat elastik, tulang, tulang rawan dan tendon tahan air mata, tetapi juga fleksibel.

Pada tulang dan gigi, ia juga terlibat dalam mineralisasi, pembentukan tulang dan enamel gigi, dan merupakan bahagian penting dalam metabolisme di sana. Organ tubuh kita biasanya tertutup oleh kapsul dan tisu lemak. Kolagen juga membentuk lapisan permukaan dan kebanyakannya terletak di tisu penghubung. Organ-organ itu terpisah antara satu sama lain, tetapi tetap fleksibel dalam kedudukannya. Oleh itu, kolagen juga terlibat dalam pelonggaran dan keanjalan organ kita dan melakukan fungsi pelindung dengan tisu lemak.

Kolagen pada kulit

Sebilangan besar kolagen terdapat di kulit, di mana ia memerlukan fungsi sokongan yang penting untuk lapisan kulit dan tisu penghubung yang berdekatan. Sebagai protein, kolagen mempunyai sifat mengikat air, yang menjadikan kulit tetap tegang. Oleh kerana struktur khas kolagen, kolagen sangat elastik, yang bermaksud bahawa kulit juga sangat elastik dan fleksibel. Betapa pentingnya kolagen untuk itu Kekencangan kulit ditunjukkan ketika kandungan kolagen perlahan-lahan menurun dari sekitar pertengahan 20-an.

Secara beransur-ansur, kedutan pertama muncul, yang berkaitan dengan pemecahan kolagen pada kulit. Kulit kemudian kehilangan keanjalan dan runtuh. Pengeluaran kolagen sendiri turun dengan ketara, sebab itulah berlainan Produk kosmetik dalam bentuk krim atau blok bangunan kolagen seperti protein dan asid amino cuba mengisi kusyen kolagen dari luar. Krim yang mengandungi kolagen atau suntikan langsung ke dalam kulit akan melicinkan kembali kedutan dan menjadikan kulit kelihatan lebih kencang. Oleh kerana kolagen mengikat air, kulit akan kelihatan lebih kencang dan segar semula sejurus selepas rawatan suntikan.

Jenis kolagen

Jenis 1

Untuk kolagen, perbezaan dibuat antara pelbagai jenis, yang masing-masing membentuk bahagian yang berbeza dalam organ yang berbeza. Kolagen jenis I panjangnya kira-kira 300 nm dan membentuk struktur khas fibril kolagen yang padat yang tebalnya antara 50 hingga 200 nm. Dari segi kuantiti, kolagen jenis 1 adalah yang paling banyak terdapat dalam tubuh manusia. Jenis ini sangat biasa di kulit, tisu penghubung, tendon, tulang, otot fascia dan kornea. Dalam struktur yang disebutkan, kolagen terletak di matriks ekstraselular, yang bermaksud bahawa kolagen mengelilingi sel-sel individu di kulit, tulang dan tendon.

Dengan menyimpan air dalam kolagen, organ memperoleh kekuatan mekanikal. Kandungan kolagen jenis 1 yang tinggi pada kulit dan tendon menjadikannya sangat kuat dan anjal. Sebilangan rakan sekerja memastikan kekuatan mampatan dan ketegasan yang diperlukan dari pelbagai struktur.

Salah satu gangguan sintesis kolagen jenis 1 yang paling terkenal adalah Osteogenesis imperfecta. Ini adalah Penyakit tulang vitreous, kecacatan yang diwarisi dalam pembentukan tulang. Akibatnya, kolagen terlalu sedikit dihasilkan dan tulang kurang stabil dan tahan. Bergantung pada keparahan penyakit, ini boleh berbeza. Tendang pesakit patah tulang spontan dan kerap pada. Kecacatan tengkorak dan tulang belakang juga boleh berlaku. Di samping itu, pesakit biasanya tidak tumbuh tinggi, kerana penyakit ini mempengaruhi pertumbuhan tulang.

Jenis 2

Kolagen jenis 2, seperti jenis 1, juga merupakan kolagen pembentuk fibril. Dari segi panjang, kedua-dua jenis ini sangat serupa. Jenis 2 juga panjangnya sekitar 300nm, tetapi biasanya lebih nipis daripada kolagen jenis 1. Kolagen jenis 2 sangat biasa terdapat pada hyaline dan elastik tulang rawan di hadapan. Tulang rawan hyaline melapisi sendi badan dan membentuk lapisan atas ruang sendi.

Rawan elastik berlaku, misalnya, pada auricle, saluran telinga dan juga pada bronkus kecil paru-paru. Walaupun kolagen jenis 1 mempunyai struktur yang padat, serat kolagen jenis 2 terletak longgar pada pelbagai struktur dalam tisu penghubung. Selain kolagen, terdapat bahan lain seperti proteoglikan dan Asid hyaluronik di rawan. Oleh kerana komposisi ini dan pengumpulan air, tulang rawan menjadi tahan tekanan, elastik dan tegang, tetapi tidak stabil seperti tulang.

Hidrolisis

Hidrolisis adalah produk yang terhasil daripada pemecahan protein atau protein. Hydrolyzate juga dapat diperoleh dari kolagen dengan pembelahan enzimatik (hidrolisis). Protein kolagen ini lebih baik diperoleh dari kolagen jenis 1 dan digunakan sebagai Makanan tambahan terpakai. Mereka mengandungi sebilangan besar rantai asid amino pendek (peptida) dan sangat serupa dengan gelatin.

Satu perbezaannya ialah kolagen hidrolisis tidak gel dan mudah larut dalam air. Ia adalah serbuk putih, tidak berbau dan tanpa rasa yang boleh digunakan untuk mengikat, mengemulsi dan berbuih. Serbuk ini digunakan terutamanya dalam diet kaya protein dan Pemakanan sukan. Ia boleh didapati sebagai serbuk yang boleh dilarutkan dan menambah pengambilan protein semasa melakukan aktiviti fizikal yang kuat. Ia juga digunakan untuk memperbaiki tisu tulang rawan yang rosak.

Kolagen hidrolisis bertujuan untuk merangsang pembentukan tulang rawan dan dengan itu menjana semula bahan sendi yang dipakai. Pada pesakit yang memakai tulang rawan (osteoartritis), ini akan menyebabkan peningkatan kesakitan dan pergerakan sendi. Protein kolagen juga terkandung dalam beberapa produk kosmetik, kerana ia diserap dengan baik oleh tubuh, mereka harus dapat meresap ke lapisan kulit yang lebih dalam dan memperbaiki dan menegangkan penampilan kulit.