Соединительная ткань является одной из основных тканевых систем организма, обеспечивающей механическую поддержку, транспорт веществ, участие в регуляции обменных процессов и защиту органов. Её уникальные функции определяются сложной химической организацией, включающей белки, полисахариды, липиды и минеральные компоненты.
Коллагены – основной структурный белок соединительной ткани, составляющий до 30% всех белков организма. Молекула коллагена представляет собой тройную спираль, состоящую из трёх полипептидных цепей с повторяющейся трипептидной последовательностью Gly-X-Y, где X и Y чаще всего пролин и гидроксипролин. Коллаген обеспечивает тканям прочность и упругость, устойчивость к растяжению. Различают несколько типов коллагена:
Эластин – белок, обеспечивающий растяжимость тканей. Он состоит из гидрофобных доменов и десмосиновых ковалентных связей, формирующих эластичные волокна. Эластин особенно важен в стенках крупных артерий, лёгких и связках.
Фибриллярные белки и гликопротеины (фибронектин, ламинин, витронектин) участвуют в образовании внеклеточного матрикса, связывая коллагеновые и эластиновые волокна с клетками и протеогликанами.
Протеогликаны состоят из белковой основы и длинных полисахаридных цепей — гликозаминогликанов (ГАГ). Основные ГАГ включают:
Гликозаминогликаны формируют гидрофильный матрикс, способный удерживать большое количество воды, что придаёт тканям тургор и упругость.
Липиды соединительной ткани представлены в основном фосфолипидами, холестерином и жирными кислотами клеточных мембран, а также липидами, входящими в состав протеогликанов. Эти компоненты обеспечивают гидрофобные взаимодействия, стабильность мембран и участие в сигнальных процессах.
Минерализация соединительной ткани характерна для костной ткани. Основным компонентом является гидроксиапатит [Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂], включающий кальций и фосфор. Соотношение органического (коллаген) и неорганического (минералы) компонентов определяет механические свойства кости: прочность на сжатие и умеренную эластичность.
Вода составляет до 70% внеклеточного матрикса соединительной ткани. Она растворяет электролиты, обеспечивает транспорт питательных веществ, поддерживает тургор и создаёт среду для биохимических реакций. В сочетании с гликозаминогликанами вода образует гидрофильный гель, выполняющий амортизирующую функцию.
Соединительная ткань содержит ионы Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl⁻, которые участвуют в поддержании осмотического давления, активности ферментов, формировании электростатических взаимодействий в матриксе. Микроэлементы (цинк, медь, марганец) необходимы для ферментативного синтеза коллагена и эластина.
Химический состав соединительной ткани создаёт динамически сбалансированную систему. Коллагеновые и эластиновые волокна формируют каркас, а протеогликаны и гликопротеины обеспечивают гидратацию, амортизацию и взаимодействие с клетками. Минералы усиливают механическую прочность, а вода и ионы поддерживают физиологические процессы. Совокупность этих компонентов определяет уникальные свойства соединительной ткани — прочность, упругость, пластичность и способность к регенерации.