7.14. Коллаген - самый распространенный белок у высших животных
На долю коллагена приходится почти треть всей массы белков позвоночных; в количественном отношении коллаген преобладает над всеми другими белками. Чем крупнее животное, тем большую часть всего белка составляет коллаген. Тело коровы, весящей 400 кг, скрепляется и поддерживается в основном системой прочных коллагеновых волокон, находящихся в коже, сухожилиях, хрящах и костях животного.
Коллагеновая соединительная ткань состоит из волокон, которые в свою очередь состоят из коллагеновых фибрилл, характеризующихся поперечно-исчерченной структурой (рис. 7-12). Эти фибриллы организованы различным образом в зависимости от биологической функции соединительной ткани.
Рис. 7-12. Электронная микрофотография коллагеновых фибрилл соединительной ткани. Обратите внимание на периодичность поперечных полос в фибриллах. В коллагенах многих тканей эти полосы повторяются примерно через каждые 64 нм.
В сухожилиях фибриллы коллагена расположены в виде поперечно-связанных параллельных пучков, обладающих очень большой прочностью на разрыв и практически нерастяжимых. Фибриллы коллагена могут выдерживать нагрузку, вес которой по меньшей мере в 10000 раз превышает их собственный вес, т.е. по прочности они превосходят стальную проволоку равного поперечного сечения. В коже коровы фибриллы коллагена образуют нерегулярно сплетенную и очень густую сеть; напомним, что выделанная кожа представляет собой почти чистый коллаген. В роговице глаза имеются слои коллагеновых фибрилл, уложенных крест-накрест. Но каким бы ни было расположение фибрилл коллагена в различных соединительных тканях, на электронных микрофотографиях в них всегда обнаруживается характерная регулярно повторяющаяся поперечная исчерченность с периодом от 60 до 70 нм (в зависимости от источника получения коллагена). Точное значение периода может несколько варьировать, поскольку коллаген - это не индивидуальный белок, а семейство очень сходных белков с некоторыми структурными различиями, зависящими от анатомической функции этих белков и вида организма. Чаще всего коллаген имеет периодичность 64 нм.
