0000099 (3)

dzaju materiału wypełniającego przestrzenie między włóknami, organizmy wytwarzają tkanki o bardzo różnych właściwościach, np. o dużej wytrzymałości na zerwanie — ścięgna, dużej sztywności — kości, dużej elastyczności — skóra, dużej przezroczystości — rogówka oka, niskim współczynniku tarcia — chrząstka.

10.3.1. Struktura kolagenu

Kolagen jest białkiem, którego skład aminokwasowy oznacza się szczególnie dużą zawartością glicyny (około 30%) oraz proliny i hydroksyproliny (łącznie około 25%). Wysoka zawartość tych aminokwasów powoduje, że łańcuch polipeptydowy odznacza się dużą sztywnością, bowiem zarówno prolina, jak i hydroksyprolina znacznie ograniczają swobodę rotacji dokoła wiązań chemicznych w łańcuchu. Przyjmuje on konformację lieli-kalną, jednak jest to spirala innego typu niż opisany poprzednio (str. 154) a-heliks. Hcliks

A

Ryc. 10.23. Schemat budowy cząsteczki tropokolagenu: A — spirala polipeptydowa: H nadspirala; C — ułożenie trzech łańcuchów polipeptydowych w nadspiralę.

ten układa się w nadspiralę i łączy się z dwiema innymi tworząc cząsteczkę tropokolagenu o długości 280 nm. Cząsteczki takie samorzutnie układają się równolegle w sposób podany na ryc. 10.24 dając w rezultacie włókno kolagenu o charakterystycznej segmentacji, powtarzającej się co 70 nm.

10.3.2. Ułożenie włókien kolagenu w tkankach

Ścięgna. Włókna kolagenu przebiegają w ścięgnach równolegle do siebie wzdłuż osi scię* gna. Zapewnia to ścięgnom bardzo dużą wytrzymałość na rozerwanie w kierunku podłużnym. Wytrzymałość ta liczona na gram masy, zbliża się do wytrzymałości stali! Wytrzymałość w kierunku poprzecznym do osi ścięgna jest znacznie mniejsza.

Skóra. Włókna kolagenu są w skórze ułożone w różnych kierunkach i w wielu warstwach (ryc. 10.25). Zapewnia to znaczną elastyczność oraz znaczną wytrzymałość mechaniczną w dwóch kierunkach, w płaszczyźnie skóry. Wytrzymałość w kierunku prostopadłym do tej płaszczyzny jest znacznie mniejsza.

Rogówka Tkanka ta oznacza się szczególną właściwością — jest przeźroczysta dla promieni świetlnych, mimo swej złożonej struktury. Ułożenie włókien kolagenu jest warstwowe. W każdej warstwie włókna przebiegają w przybliżeniu równolegle do siebie, zaś w sąsiednich warstwach krzyżują się pod kątem prostym.

Przeźroczystość rogówki wynika z faktu, iż współczynnik załamania światła substancji

190