Минерализация (биология) - Википедия - Mineralization (biology)
 | Было предложено, чтобы эта статья была слился в Биоминерализация. (Обсуждать) Предлагается с апреля 2020 года. |
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Сентябрь 2014 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
на неорганические вещества.
Примечание 1: Частным случаем является процесс, с помощью которого живые организмы производят и
структурные минералы часто укрепляют существующие ткани. (Видеть биоминерализация.)
в CO2 и H2О и другие неорганические вещества. CH4 можно рассматривать как часть минерализации
процесс, потому что он появляется параллельно с минералами в анаэробное компостирование, также
называется метанизацией.[1][2]
В биологии минерализация относится к процессу, при котором неорганическое вещество осаждается в органической матрице. Это может быть связано с нормальным биологические процессы которые происходят в течение жизни организма, например, при формировании костей, яичной скорлупы, зубов, кораллов и других экзоскелетов. Этот термин может также относиться к аномальным процессам, приводящим к образованию камней в почках и желчном пузыре.
Типы минерализации
Минерализация могут быть подразделены на различные категории в зависимости от следующего: организмы или процессы, которые создают химические условия, необходимые для образования минералов, происхождение субстрата в месте осаждения минералов и степень контроля, который субстрат оказывает на морфологию кристаллов, состав , и рост.[3] Эти подкатегории включают: биоминерализацию, органоминерализацию и неорганическую минерализацию, которые могут быть дополнительно подразделены. Однако использование этих терминов в научной литературе широко варьируется из-за отсутствия стандартизированных определений. Следующие ниже определения в значительной степени основаны на статье, написанной Dupraz et al. (2009), которые предоставили основу для разграничения этих терминов.
Биоминерализация
Биоминерализация, биологически контролируемый минерализация, происходит, когда морфология, рост, состав и расположение кристаллов полностью контролируются клеточными процессами конкретного организма. Примеры включают раковины беспозвоночных, таких как моллюски и брахиоподы. Кроме того, минерализация коллагена обеспечивает решающую прочность на сжатие костей, хрящей и зубов позвоночных.[4]
Органоминерализация
Этот тип минерализации включает в себя как биологически индуцированная минерализация и биологически под влиянием минерализация.
- Биологически индуцированная минерализация возникает, когда метаболическая активность микробов (например, бактерии ) создает химические условия, благоприятные для образования минералов. Субстратом для роста минералов является органический матрикс, секретируемый микробным сообществом, который влияет на морфологию и состав кристаллов. Примеры этого типа минерализации включают: известковый или кремнистый строматолиты и другие микробные маты. Более специфический тип биологически индуцированной минерализации, удаленная кальцификация или же удаленная минерализация, происходит, когда кальцифицирующие микробы занимают организм, выделяющий оболочку, и изменяют химическую среду, окружающую область образования оболочки. В результате образование минералов не контролируется строго клеточными процессами хозяина многоклеточных животных (т.е. удаленная минерализация) и может привести к уникальной или необычной морфологии кристаллов.[5]
- Биологически обусловленная минерализация происходит, когда химические условия, окружающие место образования минералов, находятся под влиянием абиотических процессов (например, испарения или дегазации). Однако органический матрикс (секретируемый микроорганизмами) отвечает за морфологию и состав кристаллов. Примеры включают кристаллы от микрометров до нанометров различной морфологии.
Неорганическая минерализация
Неорганическая минерализация - полностью абиотический процесс. Химические условия, необходимые для образования минералов, развиваются в результате экологических процессов, таких как испарение или дегазация. Кроме того, субстрат для отложения минералов является абиотическим (то есть не содержит органических соединений), и отсутствует контроль морфологии или состава кристаллов. Примеры этого типа минерализации включают пещерные образования, такие как сталагмиты и сталактиты.
Биологическая минерализация также может происходить в результате окаменелость. Смотрите также кальцификация.
Минерализация костей происходит в организме человека клетками, называемыми остеобласты.[требуется разъяснение ]
Рекомендации
- ^ «Европейский комитет по стандартизации». Пластмассы - Словарь терминов в области разлагаемых и биоразлагаемых полимеров и пластмассовых изделий. 2006.
- ^ Верт, Мишель; Дои, Йошихару; Хеллвич, Карл-Хайнц; Гесс, Майкл; Ходж, Филипп; Кубиса, Пшемыслав; Ринаудо, Маргарита; Шуэ, Франсуа (2012). «Терминология для биорелированных полимеров и приложений (Рекомендации IUPAC 2012)» (PDF). Чистая и прикладная химия. 84 (2): 377–410. Дои:10.1351 / PAC-REC-10-12-04.
- ^ Дюпраз, Кристоф; Рейд, Р. Памела; Браассан, Оливье; Decho, Алан W .; Норман, Р. Шон; Вишер, Питер Т. (01.10.2009). «Процессы карбонатного осаждения в современных микробных матах». Обзоры наук о Земле. Микробные маты в летописи окаменелостей Земли: геобиология. 96 (3): 141–162. Дои:10.1016 / j.earscirev.2008.10.005.
- ^ Шерман, Винсент Р. (2015). «Материаловедение коллагена». Журнал механического поведения биомедицинских материалов. 52: 22–50. Дои:10.1016 / j.jmbbm.2015.05.023. PMID 26144973.
- ^ Вермей, Гират Дж. (27 сентября 2013 г.). «Вариации загадки устриц: гипотеза микробной кальцификации». Палеобиология. 40 (1): 1–13. Дои:10.1666/13002. ISSN 0094-8373.