骨基質(zhì)為骨組織的基礎(chǔ),其化學(xué)成分包括有機(jī)成分和無機(jī)化合物成分兩種。
正文
骨基質(zhì)為骨組織的基礎(chǔ),其化學(xué)成分包括有機(jī)基質(zhì)和無機(jī)成分(骨鹽)兩種。
有機(jī)基質(zhì)
有機(jī)基質(zhì)包括膠原(骨膠纖維)和非膠原化合物(無定形基質(zhì)),約占骨干重的35%,是由骨細(xì)胞分泌形成的。
膠原纖維是有機(jī)成分的主要組成部分(占有機(jī)成分的95%),主要由I型膠原蛋白構(gòu)成,并含有少量V型膠原蛋白。
無定形基質(zhì)的含量只占5%,呈凝膠狀,主要含中性和弱酸性的糖胺多糖,以及多種糖蛋白的復(fù)合物,糖胺多糖包括硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素和透明質(zhì)酸等。而蛋白質(zhì)成分中有些具有特殊作用,如骨連接蛋白(osteonectin)可將骨的無機(jī)化合物成分與骨膠原蛋白結(jié)合起來,骨連接蛋白是附著于膠原的一種糖蛋白,易與羥基磷灰石結(jié)合,可能作為骨鹽沉積的核心。而骨鈣蛋白(osteocalcin)是與鈣結(jié)合的蛋白質(zhì),其作用與骨的鈣化及鈣的運(yùn)輸有關(guān),骨鈣蛋白作為一種依賴維生素k的小分子酸性蛋白質(zhì),分子量約6000,其谷氨酸殘基在γ位羧化為γ-羧基谷氨酸,與羥磷灰石、ca(clo)2+有很高親和力。有機(jī)成分使骨具有韌性。
骨鹽
骨鹽占骨干重的65~70%,其主要成分為磷酸鈣,占84%,其它還有CaCO3占10%,檸檬酸鈣占2%,磷酸鎂占1%,和Na2HPO4占2%等。骨鹽約有60%以結(jié)晶的羥基磷灰石(hydroxyapatite)形式存在,其余40%為無定形的CaHPO4。據(jù)認(rèn)為后者可以轉(zhuǎn)變?yōu)榍罢摺Au基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是微細(xì)的結(jié)晶,亦稱骨晶(bonecrystal)。電鏡下,結(jié)晶體為細(xì)針狀,長約10~20nm,它們緊密而有規(guī)律地沿著膠原纖維的長軸排列。骨鹽一旦與有機(jī)成分結(jié)合后,骨基質(zhì)則十分堅(jiān)硬,以適應(yīng)其支持功能。每克骨鹽含有約1016個(gè)結(jié)晶,總的表面積可達(dá)100平方米,體液中其他離子如ca(clo)2+、Mg2+、Na+、Cl-、HCO3-、F-,檸檬酸根等可吸附在羥基磷灰石的晶格之間。骨晶性質(zhì)穩(wěn)定,不易解離,但在其表層進(jìn)行離子交換的速度較快。
骨中鎂離子占體內(nèi)鎂離子總量的50%,骨中鈉離子也占體內(nèi)鈉離子總量的35%,而且大部分鈉易于交換。所以骨骼不僅是身體的支持組織,也是貯存大量鈣、磷、鈉、鎂的器官,在維持體液電解質(zhì)濃度的穩(wěn)定性上具有重要作用。此外,骨鹽中的Ca2+還可與體液中的H+交換,當(dāng)體液中[H+]增多(酸中毒)時(shí),由于Ca2+H+交換,可致骨鹽溶解。
參考資料 >