9.11. Коллагеновое волокно состоит из ступенчато расположенных молекул гропоколлагена

Образование коллагенового волокна происходит во внеклеточном пространстве в результате спонтанного, специфического соединения между собой тропоколлагеновых фибрилл. Структура коллагенового волокна была изучена методами рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии. Коллагеновое волокно имеет поперечную исчерченность с интервалом 680 А (см. рис. 9.1). В то же время длина молекулы тропоколлагена составляет 3000 А. Таким образом, период структуры волокна в несколько раз меньше, чем длина составляющих волокно молекул; это показывает, что ряды молекул тропоколлагена не могут лежать точно друг над другом. И в самом деле, один ряд тропоколлагенов смещен по отношению к соседнему ряду примерно на длины молекулы. Отсюда следует, что основу структурной организации коллагенового волокна составляют сдвинутые на четверть ступенчато расположенные параллельные ряды тропоколлагеновых молекул (рис. 9.15). Такая «аранжировка» напоминает музыкальную фугу (рис. 9.16).

Любопытная структурная особенность

Рис. 9.15.

Схематическое из ображение структурной организации коллагенового волокна. Молекулы тропоколлагена (показаны синими стрелками) расположены рядами, последовательно смещенными на 1/4 одна по отношению к другой. Промежутки в рядах между молекулами тропоколлагена (показаны красными квадратами) могут служить центрами кальцификации при формировании кости.

волокна состоит в том, что расположенные в ряд молекулы тропоколлагена не связаны «конец в конец». Между концом одной молекулы и началом следующей имеется промежуток около 400 А (рис. 9.15). Этот промежуток играет особую роль при формировании кости. Кость состоит из органической фазы, почти целиком представленной коллагеном, и неорганической а именно фосфата кальция. Последний по своему строению близок к гидроксиапатиту с составом Коллаген необходим для образования кости как место отложения кристаллов фосфата кальция. Оказалось, что первые кристаллы откладываются с интервалом порядка 680 А, что совпадает с периодом коллагенового волокна. Вполне вероятно, что промежутки вдоль ряда молекул тропоколлагена выполняют роль центров отложения минеральных составных частей кости.