Interested Article - Биоминерализация

Биоминерализация — совокупность биохимических процессов, в ходе которых происходит образование неорганических твердых веществ в живых организмах . В процессе биоминерализации организмы формируют свои твердые части тела ( кости , зубы , раковины , панцири, скорлупу и т. д.) .

Продуктами биоминерализации являются гибридные «органические/неорганические» вещества, отличающиеся сложной формой, иерархической организацией и необычными свойствами. Подобные структуры не известны в обычной неорганической химии .

Образование неорганических соединений в органической материи происходит двумя основными путями. При первом («биологически-стимулированная» минерализация) минеральная фаза происходит в окружающей среде из насыщенного раствора, который содержит необходимые ионы, при «вмешательстве» живого организма для образования и местоположения минерального осадка. При втором пути («биологически контролируемая» минерализация) минеральная фаза происходит под прямым и постоянным «контролем» организма так, что минеральный осадок получает характерные уникальные кристаллические свойства, обычно не развивающиеся при процессах осаждения из насыщенных растворов ионов. В данном случае форма, размер, положение и ориентация кристаллов могут контролироваться участвующими в этом процессе клетками организма. Практически все биоминеральные структуры развиваются на заранее сформированных матрицах, состоящих из продуктов выделения эпителиальных тканей .

Неорганическая часть «материалов», которые формируются в процессе биоминерализации представляет собой карбонат кальция , сульфат кальция , сульфат бария , аморфные поликремниевые кислоты с участием фосфолипидов , полисахаридов или пептидов . Одноклеточные организмы способны образовывать кристаллы и композиты белков и аморфных неорганических полимеров в качестве сложных структурных частей своих организмов. Кальций-содержащие минералы составляют примерно 50 % из числа всех известных биоминералов, так как сам кальций выполняет множество фундаментальных функций в клеточном метаболизме .

В последнее время научный интерес к процессу биоминерализации обусловлен с перспективами получения материалов с необходимыми некоторыми свойствами, путём использования природных принципов.

См. также

Примечания

↑ (англ.) // Pure and Applied Chemistry : journal. — 2012. — Vol. 84 , no. 2 . — P. 377—410 . — doi : . 19 марта 2015 года.
Veis A. Mineralization in Organic Matrix Frameworks // Rev. in Miner. Geochim. Biomineralization. 2003. V. 54. P. 249—283.
Баринов С. М., Комлев В. С. Биокерамика на основе фосфатов кальция. М.: Наука, 2005. 202 с.
Biomineralization // Rev. in Miner. & Geochem. / Dove P.M., De Yoreo J., Weiner S. (eds.). 2003. V. 54. 381 p.
Biomineralization of unicellular organisms: An unusual membrane biochemistry for the production of inorganic nano- and microstructures. Bauerlein Edmund. (Abteilung Membranbiochemie, Max-Planck-Institut fur Biochemie Am Klopferspitz 18 A, 82152 Martinsried Germany) Angew. Chem. Int. Ed.. 2003. 42, № 6, с. 614–641
Carbonates: mineralogy and chemistry // Rev. in Miner. & Geochem. / Reeder R.J. (ed.). 1983. V. 11. 394 p.