407 (7)

14.3.2. Układ białko-w oda w tkance łącznej

Woda stanowi nieodłączny składnik białek i wpływa w istotny sposób na ich strukturę. Dlatego mówi się wprost o układzie białko - woda. O Manie uwodnienia tkanki łącznej decydują białka (jako koloidy hydrofitowe) wraz. z elektrolitami. Różne rodzaje wody obecnej w tkance łącznej zostaną omówione na przykładzie struktury układu kolagen-woda.

Układ kolagen-woda obejmuje pierwszy i drugi stopień uwodnienia Rów nowagowa zawartość wody odpowiadająca określonym stopniom jest wyrażona za pomocą parametru hydratacyjncgo h (g H_:CVg kolagenu). Dla pierwszego i drugiego stopnia uwodnienia wartość h zawiera się odpowiednio w przedziałach: 0.0 < h < 0.5 oraz h > 0.5. Pierwszy stopień uwodnienia obejmuje wodf strukturalną (h < 0.07) i uiodf zniązaną (0.07 < h < 0.5). Natomiast drugi stopień dotyczy wody niezwiązanej (A > 0.5). Na rycinie 14.44 przedstawiono sposoby łączenia wody z dwiema jednostkami trójpeptydowymi łańcuchów A i B makrocząsteczki kolagenu.

Wodę strukturalną w ilości A = 0,01 stanowią cząsteczki wody w miejscu O)* tworzące potrójne wiązania wodorowe, natomiast w ilości 0,01 < A<0.07 - cząsteczki wody w miejscu Ot o dwóch wiązaniach wodorowych. Cechą charakterystyczną wody strukturalnej są długie czasy relaksacji dielektrycznej (rzędu sekund). Obecność tej wody w cząsteczce kolagenu decyduje o stabilności jej struktury. Całkowite usunięcie wody strukturalnej, na przykład w wyniku procesu desorpcji, powoduje nieodwracalne zmiany konformacyjnc w makrocząsteczce kolagenu. Woda Związana występuje w postaci cząsteczek wody tworzących wiązania wodorowe (wielokrotne) z grupami polarnymi łańcuchów bocznych wewnątrz cząsteczki oraz. między cząsteczkami kolagenu. Czas relaksacji dielektrycznej dla tej wody wynosi około 10** s. Z badań izoterm sorpcji-desorpcji wynika, że usunięcie wody związanej z cząsteczki kolagenu nic powoduje jej deformacji. Woda nitZH tązana o czasie relaksacji I0‘^,0s przemieszcza się xwx)bodnie między makrocząsteczkami kolagenu oraz innymi składnikami substancji podstawowej tkanki łącznej.

14.3.3. Właściwości dielektryczne tkanki łącznej

Właściwości dielektryczne tkanki na poziomie komórkowym i molekularnym jako rezultat oddziaływania pola elektrycznego opisuje zespolona pr/cnikalność dielektryczna:

ĆMt-lf,    (14.19)

fdne j » 7-1 .ZIZ ą odp>**tJn»<> c/ęfcią r/cc/jwiWą i oropcatą /cipoloncj przcniUJnotci lr>vw«J

Obie składowe są przesunięte względem siebie o kąt n/2 Składowa t odzwierciedla ilość ładunku zgromadzonego na błonach komórkowych lub polarnych ma-kromolekułach w wyniku przyłożonego pola elektrycznego. Natomiast f nazywa-

407