Липиден състав на нервната тъкан
Химичен състав на нервната тъкан
Химичен състав на сивото и бялото вещество на човешкия мозък (процент от масата на влажната тъкан)
Компоненти Сиво вещество Бяло вещество
сух остатък. 16 30
Минерали . . 12
Тялото на неврона съдържа около 65% вода и 35% твърди вещества. Плътните вещества са 20-25% липиди (главно фосфолипиди и ганглиозиди), 70% протеини, 3-5% нуклеинови киселини; останалото са въглехидрати, метаболити, електролити и т.н.Ядратана нервните клетки съдържат протеини и цялата ДНК.Цитоплазматаима плътност приблизително 1,5 пъти по-голяма от тази на ядрото. Около една четвърт до една трета от всички негови протеини са свързани сРНК, освен това, тази част от протеините е концентрирана в по-плътна зона, непосредствено съседнана ядрената обвивка, под формата на тела на Nissl(състоят се от РНК и протеини).Клеткитесъдържатневроалбумини, невроглобулинии други протеини. Липидите съставляват 25% от сухото вещество и се намират предимно в митохондриите, микрозомите и пространствата между телата на Nissl.
Миелиновите обвивки на нервитеса многослойни образувания. Всеки слой се състои от редуващи се слоеве протеини и липиди, т.е. според химичния състав миелинът е сложен протеиново-липиден комплекс. Въз основа на сухото тегло в миелиновите липиди 70-80%, протеините 20-30%. Миелиновите липиди съставляват около 65% от липидите на цялото бяло вещество на мозъка. В слоевете на миелиновите обвивки молекулите на различни липиди са строго подредени.
от X. Hiden
Фиг. Молекулярна организация на миелиновата обвивка. 1 - аксон; 2 - миелин; 3 — ос на влакното; 4 - протеин (външни слоеве); 5 - липид; 6 - протеин (вътрешен слой); 7 - холестерол; 8 - цереброзид; 9 - сфингомиелин; 10 -фосфатидилсерин.
В зрелия миелин съотношението холестерол-фосфоглицерол-галактолипид е 4:3:2. Основният фосфоглицерол е фосфатидилетаноламин, основните галактолипиди са цереброзиди, а има и гликолипиди.Миелиновата обвивкасъдържа два специфични протеина:основният протеин (около 30 % от миелиновия протеин), способен да причини енцефалит, когато някои животни вкарат енцефалит,протеолипиди (50 % от миелиновите протеини) - протеини, които са неразтворими във вода, но разтворими в смеси от хлороформ-метан (поради липиден компонент и хидрофобни аминокиселини).
Мозъчни протеини
Протеинът представлява приблизително 40% от сухото тегло на мозъка. Мозъчната тъкан е труден обект за изследване на протеиновия състав поради високото съдържание на липиди и наличието на протеин-липидни комплекси.
За първи път А. Я. Данилевски разделя протеините на мозъчната тъкан на неразтворими и разтворими във вода и солеви разтвори. Сивото вещество е по-богато (30%) на разтворими протеини от бялото вещество (19%), а бялото вещество съдържа повече (22%) неразтворим протеин от сивото вещество (5%). Използвайки комбинация от методи, около 100 разтворими протеинови фракции са изолирани от мозъка.
Нервната тъкан съдържа прости и сложни протеини.
Прости протеини - албумини (невроалбумини), глобулини (невроглобулини), катионни протеини (хистони и др.) и поддържащи протеини (невросклеропротеини).
Тъй като мозъчните албумини и глобулини са малко по-различни по своите физикохимични свойства от подобни протеини в кръвния серум, те обикновено се наричат невроалбумини иневроглобулини. Количеството невроглобулини в мозъка е сравнително малко - средно 5% по отношение на всички разтворими протеини. Невроалбумините са основният протеинов компонентфосфопротеини на нервната тъкан, те представляват по-голямата част от разтворимите протеини (89-90%). В свободно състояние невроалбумините са редки. Повечето невроглобулини са част от сложни протеини. По-специално, те лесно се комбинират с липиди, нуклеинови киселини, въглехидрати и други непротеинови компоненти.
Протеините, които се движат към катода по време на електрофоретично разделяне при рН 10,5-12,0, се наричат катионни Основните представители на тази група протеини в нервната тъкан сахистоните,които се разделят на пет основни фракции в зависимост от съдържанието на остатъци от лизин, аргинин и глицин в техните полипептидни вериги.
Невросклеропротеините се характеризират като структурни поддържащи протеини. Основните представители саневроколагени, невроеластини, невростроминии др. Те съставляват приблизително 8-10% от всички прости протеини на нервната тъкан и са локализирани главно в бялото вещество на мозъка и периферната нервна система.
Комплексните протеини на нервната тъкан са представени от нуклеопротеини, липопротеини, протеолипиди, фосфопротеини, гликопротеини и др. В мозъчната тъкан има много още по-сложни супрамолекулни образувания: липонуклеопротеини, липогликопротеини, липогликонуклеопротеинови комплекси.
Нуклеопротеините са протеини, които принадлежат към DNP или RNP. Някои от тях се извличат от мозъчната тъкан с вода, някои със солена среда, а третите с 0,1 N. алкален разтвор.
Липопротеините съставляват значителна част от водоразтворимите протеини в мозъчната тъкан. Техният липиден компонент се състои главно от фосфолипиди и холестерол.
Протеолипидите са единствените сложни протеини, които могат да бъдат извлечени с органични разтворители, като смес от хлороформ и метанол. За разлика отлипопротеините в тях липидната компонента преобладава над белтъчната. Най-голямото количество протеолипиди е концентрирано в миелина, в малки количества те са част от синаптичните мембрани и синаптичните везикули.
Фосфопротеините са сложни протеини, чиято простетична група често е фосфатна група, свързана чрез естерна връзка към серинов остатък. Съдържанието на фосфопротеини в мозъка е по-високо, отколкото в други органи и тъкани - около 2% по отношение на всички сложни мозъчни протеини. Фосфопротеините се намират в мембраните на различни морфологични структури на нервната тъкан.
Гликопротеините са изключително хетерогенна група протеини. Според количеството белтъчини и въглехидрати, които изграждат гликопротеините, те могат да се разделят на две основни групи. Първата група гликопротеини съдържа от 5 до 40% въглехидрати и техните производни; протеиновата част е главно от албумини и глобулини. Втората група гликопротеини съдържа 40-85%. въглехидрати, често имат липиден компонент; според техния състав те могат да бъдат класифицирани като гликолипопротеини.
През последните години бяха открити редица специфични протеини в нервната тъкан. По-специално, протеинът S-100 или протеинът на Мур се нарича киселинен протеин, тъй като съдържа голям брой остатъци от глутаминова и аспарагинова киселина. Този протеин е концентриран главно в невроглията (85-90%), в невроните е не повече от 10-15% от общото количество в мозъка. Концентрацията на протеин S-100 се увеличава по време на обучението (обучението) на животните (участието във формирането, съхранението на паметта може да не е пряко, а индиректно). Протеинът S-100 и неврофиламентарният протеин (NFP) осигуряват сензорна функция във филиформните папили на езика, където се намират в големи количества (филиформените папили действат като органидокосват и изпълняват механична функция).
Ензими. Има много ензими в метаболизма на въглехидратите, липидите и протеините в мозъчната тъкан. Ацетилхолинестеразата и креатинкиназата са изолирани от ЦНС в кристална форма. Много ензими на мозъчната тъкан са в няколко молекулни форми (изоензими): лактат дехидрогеназа, креатинкиназа, хексокиназа, глутамат дехидрогеназа, холинестераза, малат дехидрогеназа, кисела фосфатаза, алдолаза, моноаминооксидаза и др.
Липиди
Липиден състав на нервната тъкан
вещество вещество миелин
% сухо тегло. 32,7 54,9 70
Като процент от общите липиди
Холестерол. 22,0 27,5 27,7
Цереброзиди. 5,4 19,8 22,7
Ганглиозиди. 1,7 5,4 3,8
Фосфатидилетанол амини. 22,7 14,9 15,6
Фосфатидилхолини. 26,7 12,8 11,2
Фосфатидилсерини. 8,7 7,9 4,8
Фосфатидил инозитоли. 2,7 0,9 0,6
Плазмалогени. 8,8 11,2 12,3
Сфингомиелини. 6,9 7,7 7,9
Въглехидрати
Мозъчната тъкан съдържа гликоген и глюкоза, но в сравнение с други тъкани мозъкът е беден на въглехидрати.
Глюкозата е основната транспортна форма на въглехидратите в човешкото тяло и се използва от тъканите за осигуряване на енергия и съхраняване на въглехидрати под формата на гликоген. Глюкозата се използва най-активно от централната нервна система (Gm и SM консумират 140 грама глюкоза) + червени кръвни клетки (приблизително 40 грама глюкоза на ден).
В мозъчната тъкан има и междинни продукти на въглехидратния метаболизъм: хексозни и триозни фосфати, млечна, пирогроздена и други киселини.