Komposisi dan fungsi matriks tulang

The Matriks tulang Ia adalah bahan mineral di mana sel -sel yang berbeza yang membentuk tulang tertanam. Ia ditakrifkan lebih khusus sebagai bahan antara tisu tulang, yang mewakili sebahagian besar jisim yang sama dan terdiri daripada dua pecahan, satu organik dan lain -lain bukan organik.

Tisu tulang adalah salah satu yang membentuk tulang kerangka beberapa haiwan dan terdiri daripada pelbagai jenis sel, masing -masing dengan fungsi tertentu. Ia adalah tisu yang sangat tahan dan keras, tetapi pada masa yang sama sangat dinamik dan berubah, kerana ia berada dalam keseimbangan tetap pembentukan dan penyerapan (pembentukan semula tulang), di mana pelbagai jenis sel yang membentuknya bertanggungjawab.

B.Org/lesen/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)

Secara umum, tisu penghubung khusus ini dibentuk oleh sel -sel dan matriks tulangnya dengan pecahan organik dan bukan organik. Mineralisasi komponen -komponen yang berada di luar sel (extracellular atau intercellular) adalah yang memberikan kekuatan dan ketahanan terhadap tulang.

Jenis -jenis sel tulang adalah 4: osteoprogen atau sel osteogenik, osteoblas, osteosit dan osteoklas. Osteosit adalah sel tulang matang dan bertanggungjawab utama untuk rembesan pecahan organik matriks tulang.

Sel -sel ini diadakan di dalam beberapa "lagun" yang dihasilkan oleh mineralisasi matriks yang mereka telah dirembeskan, mereka tidak mempunyai keupayaan untuk membahagikan kemudian dan berasal dari osteoblasts.

[TOC]

Komposisi matriks tulang

Seperti yang disebutkan di atas, matriks tulang adalah bahan yang kompleks, kerana ia dibentuk oleh pecahan organik dan organik.

Kira -kira 30% daripada berat tisu tulang sepadan dengan pecahan organik matriks tulang, yang terdiri daripada serat protein yang dikenali sebagai kolagen dan unsur -unsur protein lain yang berbeza seperti pelbagai jenis proteoglikan yang membentuk "bahan asas" (sejenis gel homogen).

Boleh melayani anda: Pembangunan embrio dan janin: Tahap dan Ciri Minggu demi minggu

70% yang lain sepadan dengan pecahan mineral, yang kebanyakannya dibentuk oleh hydroxyapatite, kompleks kristal kalsium fosfat, dan untuk sebab ini dikatakan bahawa tisu tulang sangat penting untuk kalsium homeostasis di dalam tubuh manusia dan haiwan lain.

Pecahan organik

Pecahan organik matriks tulang terutamanya kolagen, salah satu protein yang paling banyak dari tubuh manusia. Kolagen adalah protein berserat multimerik, strukturnya sama dengan tali atau tali, kerana ia terdiri daripada beberapa subunit atau fibril.

Lebih daripada 30 gen dalam genom manusia mengodkan protein kolagen dan terdapat lebih daripada 20 jenis kolagen yang diedarkan dalam tisu badan yang berbeza. Matriks tulang kaya dengan kolagen Jenis I (lebih daripada 90%), tetapi juga mempunyai perkadaran yang lebih rendah kolagen III, V, X dan XII.

Setiap serat kolagen dibentuk oleh pengelompokan fibril "procollagen" yang lain, yang terdiri daripada tiga rantai alpha-helicoidal lebih dari 1.000 sisa asid amino dan mempunyai kira -kira 300 nanometer.

Kepentingan

Kolagen memberikan tulang fleksibiliti tertentu, sementara mineral pecahan bukan organik memberi mereka kekakuan dan kekuatan.

Tanpa pecahan tak organik, tulang akan benar -benar fleksibel, tetapi tanpa kolagen mereka akan rapuh sebagai kapur papan hitam, jadi variasi antara perkadaran dan pengedaran kedua -dua pecahan memberikan tulang keupayaan untuk mengekalkan fleksibiliti "keseimbangan".

Sesetengah mutasi genetik gen yang menyandarkan untuk pelbagai jenis kolagen dalam badan, atau untuk protein yang mengambil bahagian dalam perhimpunan mereka, menghasilkan keabnormalan anatomi yang boleh menjejaskan integriti tisu tulang dan, oleh itu, kesihatan fizikal siapa siapa membentangkan mereka.

Boleh melayani anda: endostio

Protein pecahan organik lain

Kira-kira 10% daripada pecahan organik matriks tulang terdiri daripada protein lain yang tidak kolagen di antaranya:

- Fibronectin

- Osteopontina

- Osteocalcina

- Tulang sialoprotein

- Decorina (Proteoglycan)

- BigLican (Proteoglycan)

Daripada kumpulan ini, protein yang paling banyak adalah tulang sialoprotein dan osteopontin, walaupun ini bergantung pada faktor yang berbeza.

Walaupun protein bukan kolagen ini hanya mewakili sebahagian kecil daripada pecahan organik, mereka mempunyai fungsi penting dalam tisu tulang, terutama yang berkaitan dengan pembezaan osteoblas, mineralisasi, lekatan sel dan pembentukan semula tulang.

Pecahan bukan organik

Pecahan bukan organik mewakili sebahagian besar komponen matriks tulang (antara 60 dan 80%, bergantung kepada jenis tulang). Ini adalah pecahan, seperti yang telah kita sebutkan, yang memberi mereka ciri ketegaran dan rintangan kepada tulang badan.

Tisu tulang, terima kasih kepada komposisi pecahan bukan organik matriksnya, adalah takungan utama ion seperti kalsium (hampir 99%), fosforus (85%), natrium dan magnesium (antara 40%dan 60%), yang membentuk Kristal sekitar dan antara serat kolagen dari pecahan organik.

Kompaun kristal utama yang dibentuk oleh beberapa ion yang diterangkan adalah kalsium hidroksiapatit yang, dengan banyak, adalah sebatian yang paling banyak dari pecahan bukan organik matriks tulang. Hydroxiapatite adalah sebatian kalsium fosfat (CA10PO4OH2) yang kristalnya mempunyai kira -kira 200 Å.

Osteoid

Mikrograf osteoid. Sumber: Robert M. Hunt/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Adalah penting untuk mengulas bahawa, walaupun sejumlah besar matriks tulang dikalkifkan, iaitu, mineral (keras), terdapat lapisan matriks tulang yang tidak dikira nipis yang mengelilingi osteoblas dan osteosit dan yang membentuk jenis antara muka antara sel dan matriks kalsifikasi.

Boleh melayani anda: Henle Handle: Struktur, Ciri dan Fungsi

Lapisan nipis ini dikenali di kawasan osteologi dan ubat sebagai osteoid Dan ia mempunyai fungsi yang berbeza. Di samping itu, ini dapat dikeluarkan atau terdegradasi secara enzimat.

Fungsi matriks tulang

Matriks tulang bertanggungjawab untuk ketegaran dan kekuatan tulang, jadi ia memainkan peranan asas berkenaan dengan fungsi utama tisu ini sebagai sokongan mekanikal untuk badan, sebagai tambahan kepada perlindungan dan sokongan struktur badan terhadap daya graviti.

Skeleton Manusia (Sumber> Ladyofhats / Domain Awam, melalui Wikimedia Commons)

Sebaliknya, terima kasih kepada kehadiran bahan ini dalam struktur setiap tulang, kerangka berfungsi sebagai tapak penetapan otot yang membolehkan pergerakan dan pergerakan lain yang paling penting untuk kehidupan haiwan dan, tentu saja, manusia.

Rujukan

1. Fuchs, r. K., Thompson, w. R., & Warden, s. J. (2019). Biologi tulang. Dalam biomaterial pembaikan tulang (pp. 15-52). Woodhead Publishing.
2. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Teks atlas histologi (ed 2.). Mexico d.F.: McGraw-Hill editor antara Amerika.
3. Gorski, j. P., & Hankenson, k. D. (2020). Rahsia protein tulang yang tidak bercanggah. Dalam prinsip biologi tulang (pp. 359-378). Akhbar Akademik.
4. Johnson, k. (1991). Histologi dan Biologi Sel (Edisi ke -2.). Baltimore, Marylnand: Siri Perubatan Kebangsaan untuk Kajian Bebas.
5. Ross, m., & Pawlina, w. (2006). Histologi. Teks dan atlas dengan sel berkorelasi dan biologi molekul (Edisi ke -5.). Lippinott Williams & Wilkins.
6. Muda, m. F. (2003). Protein matriks tulang: Fungsi, peraturan, dan hubungan mereka dengan osteoporosis. Osteoporosis International, 14 (3), 35-42.