В биологии матрица ( мн. ч .: матрицы ) — это материал (или ткань ) между клетками эукариотического организма .
Структура соединительных тканей представляет собой внеклеточный матрикс . Ногти на руках и ногах растут из матриксов. Он встречается в различных соединительных тканях . Он служит желеобразной структурой вместо цитоплазмы в соединительной ткани.
Основными ингредиентами внеклеточного матрикса являются гликопротеины , секретируемые клетками. Наиболее распространенным гликопротеином в ECM большинства клеток животных является коллаген , который образует прочные волокна вне клеток. Фактически, коллаген составляет около 40% от общего количества белка в организме человека. Коллагеновые волокна встроены в сеть, сотканную из протеогликанов. Молекула протеогликана состоит из небольшого основного белка со множеством углеводных цепей, ковалентно связанных, так что она может состоять на 95% из углеводов. Большие протеогликановые комплексы могут образовываться, когда сотни протеогликанов становятся нековалентно связанными с одной длинной молекулой полисахарида . Некоторые клетки прикреплены к ECM еще другими гликопротеинами ECM, такими как фибронектин. Фибронектин и другие белки ECM связываются с рецепторными белками клеточной поверхности, называемыми интегринами, которые встроены в плазматическую мембрану. Интегрины пронизывают мембрану и связываются на цитоплазматической стороне с ассоциированными белками, прикрепленными к микрофиламентам цитоскелета. Название интегрин основано на слове интегрировать, интегрины способны передавать сигналы между ECM и цитоскелетом и, таким образом, интегрировать изменения, происходящие снаружи и внутри клетки. Текущие исследования фибронектина, других молекул ECM и интегринов раскрывают влиятельную роль ECM в жизни клеток. Общаясь с клеткой через интегрины, ECM может регулировать поведение клетки. Например, некоторые клетки в развивающемся эмбрионе мигрируют по определенным путям, сопоставляя ориентацию своих микрофиламентов с «зерном» волокон в ECM. Исследователи также узнают, что ECM вокруг клетки может влиять на активность генов в ядре. Информация о ECM, вероятно, достигает ядра посредством комбинации механических и химических сигнальных путей. Механическая сигнализация включает фибронектин, интегрины и микрофиламенты цитоскелета. Изменения в цитоскелете могут, в свою очередь, запускать химические сигнальные пути внутри клетки, что приводит к изменениям в наборе белков, производимых клеткой, и, следовательно, к изменениям в функционировании клеток. Таким образом, ECM определенной ткани может помочь координировать поведение всех клеток в этой ткани. Прямые связи между клетками также функционируют в этой координации. [1]
Кость — это форма соединительной ткани, встречающаяся в организме, состоящая в основном из затвердевшего коллагена, содержащего гидроксиапатит . У более крупных млекопитающих она располагается в остеонных областях. Костный матрикс позволяет хранить минеральные соли, такие как кальций, и обеспечивает защиту внутренних органов и поддержку для передвижения.
Хрящ — это еще одна форма соединительной ткани, встречающаяся в организме, которая обеспечивает гладкую поверхность суставов и механизм роста костей в процессе развития.
В митохондриях матрикс содержит растворимые ферменты , которые катализируют окисление пирувата и других небольших органических молекул .
В ядре клетки матрикс представляет собой нерастворимую фракцию, которая остается после извлечения растворимой ДНК .
Матрикс Гольджи представляет собой белковый каркас вокруг аппарата Гольджи, состоящий из белков Гольджи, GRASP и различных других белков на цитоплазматической стороне аппарата Гольджи, участвующих в поддержании его формы и укладке мембран.
Матрица также является средой , в которой выращиваются (культивируются) бактерии . Например, чашка Петри с агаром может быть матрицей для культивирования образца, взятого из горла пациента.