總是常常會聽到"膠原蛋白"這個名詞,總是會讓人聯想到讓肌膚年輕不長皺紋等等。

仔細的蒐集資料之後才發現,其實膠原蛋白是人體裡面重要的元素。

 

膠原蛋白(collagen)又稱為膠原質,主要是以不溶纖維形式存在於動物體內,

是脊椎動物體內含量最豐富的蛋白質,在人體內約佔蛋白質的1/3

而它主要存在於結締組織(connective tissue,註1)中的細胞外間質(extracellular matrix, ECM)。

細胞外間質環繞在細胞外圍,由醣蛋白、蛋白纖維等蛋白質構成,是細胞與細胞之間的支架,類似鋼筋混凝土,

而膠原蛋白是屬於纖維性的蛋白,作用如同鋼筋混凝土中的鋼筋。


膠原蛋白的分子結構呈三股螺旋,由三條多胜肽(polypeptide,註2)相互纏繞構成。

形成膠原蛋白纖維的過程為,由纖維母細胞或其他組織的母細胞先製造出單條的多胜肽,之後三條胜肽鏈會相互纏繞成三股螺旋的膠原蛋白分子,

膠原蛋白分子透過分子間的交聯(cross-linking,即兩聚合物的分子鏈相連接)聚合形成纖維狀的膠原蛋白微纖維,

膠原蛋白微纖維彼此間再進一步聚合成為膠原蛋白細纖維,最後聚合成膠原蛋白纖維。

此為膠原蛋白在不同等級的生物結構,由共價鍵、氫鍵等作用力,在不同階段發揮聚合作用,

其中,氫鍵為三條胜肽鏈形成螺旋的主要作用力。

不同種類的蛋白質有不同的聚合過程,以形成特定的三維空間結構,而膠原蛋白的特殊結構可提供組織一定的機械強度,也能使細胞附著生長於其間。  

皮膚、軟骨、角膜、血管壁、內臟器官等均含有膠原蛋白,皮膚與血管壁有彈性、骨骼的生長、肌腱有力,膠原蛋白在其中提供了支撐細胞的機械強度。

當身體缺少膠原蛋白,就可能引起皮膚皺紋、肌肉鬆垮、血管易破裂、骨骼生長不全等問題。


目前已知的膠原蛋白有20多種,各由不同的多胜肽組成。不同組織的膠原蛋白種類也各不相同

 

各種膠原蛋白分子的組成及其在組織中的分布

 

類型            組織分布                                 功能

 

一    皮膚、硬骨及血管等多數結締組織        抵抗壓力
二    透明軟骨、彈性軟骨                          抵抗間斷的外來壓力
三    血管、新生兒皮膚及肉芽組織              維持膨脹器官的整體結構
四    皮膚、血管 支持和過濾
五    皮膚、細胞基底膜
六    皮膚、透明軟骨
七    皮膚、胎盤
八    表皮細胞基底膜
九    血管

 

 

註1:由細胞及細胞外間質構成,具連接、固定、支撐體 內構造的功能,例如骨、韌帶、肌腱、軟骨、真皮和脂肪組織等都屬於結締組織。

註2:蛋白質的最小組成單位是胺基酸。

胺基酸之間的鍵結是由一個胺基酸的胺基(-NH2)與另一個胺基酸的羧基(-COOH)相連,稱為胜肽鍵(peptide bone)。

一般來說,10個以下胺基酸連接在一起稱為寡胜肽,10個以上稱為多胜肽,50個以上並且具有特殊結構的就是蛋白質。

 


資料來源 : <科學人雜誌> http://sa.ylib.com/MagCont.aspx?Unit=easylearn&id=1837

                 <揭開膠原蛋白的神秘面紗> http://203.145.193.110/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9202/9202-08.pdf

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